EP4237113A1 - Prozesswasserdestillationsanlage und verfahren zum betreiben einer prozesswasserdestillationsanlage - Google Patents

Prozesswasserdestillationsanlage und verfahren zum betreiben einer prozesswasserdestillationsanlage

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EP4237113A1
EP4237113A1 EP21773120.7A EP21773120A EP4237113A1 EP 4237113 A1 EP4237113 A1 EP 4237113A1 EP 21773120 A EP21773120 A EP 21773120A EP 4237113 A1 EP4237113 A1 EP 4237113A1
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EP
European Patent Office
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process water
water distillation
distillation plant
inert gas
pressure
Prior art date
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Pending
Application number
EP21773120.7A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jutta Hinz
Manfred Schnell
Jorge Mario TORO SANTAMARIA
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Kmu Loft Cleanwater Se
Original Assignee
Kmu Loft Cleanwater Se
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • C02F2301/06—Pressure conditions
    • C02F2301/066—Overpressure, high pressure

Definitions

  • the invention relates to a process water distillation plant and a method for operating a process water distillation plant.
  • the treatment of industrial waste water by vacuum distillation is an effective and at the same time economical process for cleaning contaminated liquids, which are used, for example, as washing solutions in immersion, spray and ultrasonic cleaning systems, as process solutions in surface finishing processes such as electroplating, pickling, anodizing, vibratory finishing, degreasing, phosphating, blackening, powder coating or painting, or occur during drilling, cutting, grinding and drawing applications as well as die casting.
  • contaminated liquids can be contaminated, for example, with solvents, oils, waxes, hydraulic liquids and/or coolants.
  • DE 10 2005 049 923 B4 discloses a distillation system for cleaning industrially contaminated waste water/process water.
  • the distillation system includes a container with an evaporator/condenser unit and a bottom compressor, which ensures the pressure conditions in the distillation system necessary for evaporation/condensation.
  • the evaporator unit serves to evaporate contaminated liquid fed into the vessel, with undesirable components such as silicones, siloxanes, glycols, waxes, oils, amines, emulsifiers, surfactants, salts, etc. collecting in an evaporator sump in a bottom region of the vessel .
  • Purified water vapor rises in the container and is sucked off by means of the soil compactor above a mist separator and fed to the evaporator/condenser unit.
  • the water vapor condenses to form purified distillate, which is finally fed to a distillate cooler.
  • the distillate cooler serves as a preheater for the contaminated liquid to be fed into the container or the evaporator of the evaporator/condenser unit.
  • the invention is aimed at the task of providing a process water distillation plant which is suitable for cleaning waste water which contains volatile, contain flammable contaminants such as solvents. Furthermore, the invention is aimed at the task of specifying a method for operating such a process water distillation system.
  • a process water still includes an evaporator, a condenser, and a compressor.
  • the compressor is set up to generate a desired pressure during operation of the process water distillation plant in at least one area of the process water distillation plant and to convey steam from the evaporator into the condenser.
  • the process water distillation plant comprises an inert gas source which is set up to supply inert gas to the process water distillation plant.
  • the inert gas source is preferably connected to a section of a container of the process water distillation plant, which is filled with steam when the process water distillation plant is in operation.
  • the inert gas source can be connected directly to the tank of the process water distillation plant via an inert gas supply line.
  • the inert gas supply line can open into an area of the container that is filled with steam during operation of the process water distillation system.
  • the inert gas feed line can also open into a line via which the process water to be cleaned is fed to the evaporator during operation of the process water distillation plant.
  • a control device of the process water distillation plant is set up to control the supply of inert gas from the inert gas source into the process water distillation plant in such a way that at least in certain operating phases of the process water distillation plant an oxygen concentration in the process water distillation plant does not exceed a permissible maximum value.
  • the permissible maximum value of the oxygen concentration which the control device uses as a control parameter for controlling the inert gas source, can be a predefined fixed value, but it can also be a variable dependent on the operating conditions in the process water distillation plant.
  • the inert gas generated by the inert gas source and fed to the process water distillation system is used as a non-reactive, non-flammable gas to displace oxygen, in particular atmospheric oxygen, from the process water distillation system and thereby reduce the oxygen concentration in the process water distillation system to the maximum permissible value or Maintain at or below the maximum allowable level during operation of the process water still.
  • the inert gas thus acts as an inerting agent that prevents a combustible and/or explosive gas mixture from forming during operation of the process water distillation plant during the evaporation of the process water. This makes it possible to also use the process water distillation plant for the treatment of waste water which contains highly volatile, combustible impurities such as solvents, so that such process water can also be cleaned effectively and inexpensively by distillation.
  • the inert gas source is an external steam generator that is set up to supply steam to the process water distillation plant.
  • the steam used for inerting can easily be further processed together with the steam already generated in the process water distillation plant. This makes water vapor particularly suitable for use as an inert gas in a process water distillation plant.
  • the permissible maximum value of the oxygen concentration in the process water distillation plant can be a value dependent on a limit oxygen concentration of a process water to be treated in the process water distillation plant.
  • the limiting oxygen concentration is the maximum concentration of oxygen in a mixture containing a combustible substance at which an explosion will not occur.
  • the oxygen limit concentration is a parameter of explosive mixtures and can, depending on requirements, be individually determined or estimated for different process waters to be treated in the process water distillation plant.
  • the oxygen limit concentration can be determined individually and the permissible maximum value of the oxygen concentration can be set individually depending on the determined oxygen limit concentration.
  • the permissible maximum value of the oxygen concentration for example taking into account a safety buffer, as a function of an estimated limit oxygen concentration.
  • the maximum allowable oxygen concentration may be set at about 50% or about 60% of a known, measured, or estimated limiting oxygen concentration.
  • an oxygen limit concentration of 8% can be assumed.
  • the permissible maximum value of the oxygen concentration can then be set at around 4%, for example.
  • the process water distillation plant preferably also includes an oxygen sensor which is set up to measure an oxygen concentration in the process water distillation plant and to transmit characteristic signals to the control device for the oxygen concentration in the process water distillation plant. If desired or necessary, several oxygen sensors can also be present, which can be installed, in particular, in different areas of the process water distillation plant.
  • the control device is preferably set up to control the operation of the process water distillation system as a function of the signals transmitted by the at least one oxygen sensor.
  • the oxygen sensor can be used as a monitoring device for monitoring the inerting of the process water distillation plant by the inert gas provided by the inert gas source.
  • the control device can be set up, for example, to control the process water distillation plant in a suitable emergency mode if the signals transmitted by the oxygen sensor indicate that the inerting of the process water distillation plant is not proceeding as planned and the oxygen concentration in the process water distillation plant reaches the maximum permissible value or exceeds.
  • the signals supplied by the oxygen sensor to the control device can also enable the oxygen concentration in the process water distillation system to be used as a control parameter for controlling the supply of inert gas from the inert gas source into the process water distillation system.
  • the control device is then set up in particular to control the supply of inert gas from the inert gas source into the process water distillation system as a function of the signals transmitted by the at least one oxygen sensor.
  • the process water distillation plant preferably also comprises a temperature sensor which is set up to measure a temperature in the process water distillation plant and to transmit signals characteristic of the temperature in the process water distillation plant to the control device. If desired or necessary, several temperature sensors can also be present, which can be installed, in particular, in different areas of the process water distillation system.
  • the process water distillation system can include a pressure sensor or several pressure sensors installed in particular in different areas of the process water distillation system, which is/are set up to measure a pressure in the process water distillation system and to transmit characteristic signals to the control device for the pressure in the process water distillation system.
  • the control device is preferably set up to control the operation of the process water distillation plant depending on the signals transmitted by the temperature sensor and/or the pressure sensor.
  • the limiting oxygen concentration of a gas mixture containing a combustible substance usually increases with decreasing pressure. Furthermore, the limiting oxygen concentration for most substances decreases with increasing temperature. Monitoring the pressure and/or the temperature in the process water distillation system thus enables conclusions to be drawn about the influence of these operating parameters on the limiting oxygen concentration and consequently the permissible maximum value of the oxygen concentration in the process water distillation system.
  • the temperature sensor and/or the pressure sensor can be used as monitoring device(s) for monitoring the operation of the process water distillation plant.
  • the control device can be set up, for example, to switch the process water distillation plant to suitable emergency operation if the signals transmitted by the temperature sensor and/or the pressure sensor indicate that the operation of the process water distillation plant is not proceeding as planned and, for example, the temperature and/or or the pressure in the process water distillation plant reaches/reaches or exceeds/exceeds a permissible maximum value.
  • the signals supplied by the temperature sensor and/or the pressure sensor to the control device can also enable the temperature and/or the pressure to be used as control parameters for controlling the supply of inert gas from the inert gas source into the process water distillation system.
  • This makes it possible lent to take into account, when controlling the supply of inert gas from the inert gas source into the process water distillation plant, the temperature and pressure dependence of the limiting oxygen concentration of a process water to be treated in the process water distillation plant and, consequently, the influence of the temperature and pressure on the permissible maximum value of the oxygen concentration in the process water distillation plant.
  • the control device can be set up to control the operation of the process water distillation plant in such a way that inert gas from the inert gas source is fed into the process water distillation plant in a feed step until a first pressure above atmospheric pressure is reached in the process water distillation plant.
  • the first pressure can be a maximum of 1.3 bar, for example.
  • the pressure in the process water distillation plant can be reduced to a second pressure below the first pressure.
  • the second pressure can be atmospheric pressure, for example.
  • the feeding step and the pressure reduction step can be repeated until the oxygen concentration in the process water still reaches the maximum allowable value.
  • control device can be set up to control the operation of the process water distillation plant in such a way that the pressure in the process water distillation plant is reduced to a third pressure below atmospheric pressure in a pressure reduction step.
  • the third pressure can be about 500 to 700 mbar, for example.
  • inert gas can then be fed from the inert gas source into the process water distillation plant until a fourth pressure above the third pressure is reached in the process water distillation plant.
  • the fourth pressure can be, for example, atmospheric pressure.
  • the pressure reduction step and the feeding step can be repeated until the oxygen concentration in the process water still reaches the maximum allowable value.
  • control device can also be set up to control the operation of the process water distillation plant in such a way that inert gas is discharged via an inlet the inert gas source is fed into the process water distillation plant and at the same time gas is discharged from the process water distillation plant via an outlet until the oxygen concentration in the process water distillation plant has reached the maximum permissible value.
  • the inlet for supplying inert gas from the inert gas source into the process water still and the outlet for removing gas from the process water still should be sufficiently far apart to ensure proper flooding of the process water still with inert gas.
  • the relative positioning of the inlet and the outlet should take into account the different molecular weights and the resulting different densities of air on the one hand and inert gas on the other hand depending on the rest of the design of the process water distillation plant.
  • the inlet and the outlet should be positioned relative to each other in such a way that the inert gas fed into the process water still can "push" the air completely out of the system, in order to prevent that atmospheric oxygen remaining in the process water still can lead to the emergence of a critical operating condition, for example if there is a temperature increase in the process water distillation plant due to the supply of inert gas.
  • control device can be set up to control the operation of the process water distillation plant in such a way that inert gas from the inert gas source is fed into the process water distillation plant at a pressure above atmospheric pressure of, for example, 2 bar or more.
  • the operation of the process water distillation plant can be controlled in such a way that inert gas from the inert gas source is fed into the process water distillation plant in a pulsed manner.
  • the control device can, for example, control an inert gas venting valve in such a way that the inert gas venting valve is opened and closed with a suitable frequency.
  • the control device can be set up to control the process water distillation plant according to only one alternative of the operating modes described above. However, the control device can also be set up to combine the operating modes described above as required, for example in order to take into account the complex geometric design of the process water distillation system with different flow cross sections and different components to be flowed through.
  • Which operating mode or which combination of operating modes is particularly suitable for inerting the process water distillation plant properly and quickly can, for example, depend on the position of the inlet for the supply of inert gas from the inert gas source into the process water distillation plant, the position of the outlet for removing gas of the process water distillation plant, the pressure and temperature of the water vapor to be fed into the process water distillation plant in the area of the inlet and the flow rate of the water vapor in the area of the inlet.
  • These design and operating parameters can be taken into account by the control device when controlling the inerting process, so that a suitable operating mode or a suitable combination of operating modes can be selected.
  • the control device is preferably set up to control the operation of the process water distillation plant in such a way that when the process water distillation plant starts operating, in a first step inert gas from the inert gas source is fed into the process water distillation plant until the oxygen concentration in the process water distillation plant has reached the permissible maximum value.
  • a ventilation valve is closed, while an inert gas supply valve serving to control the inert gas supply into the process water distillation plant is opened.
  • the inert gas is preferably supplied, as described above, at a pressure above atmospheric pressure of, for example, 2 bar and in a pulsed manner.
  • the system pressure initially increases, but then stabilizes in an equilibrium due to condensation processes, as a result of which the air flow in the process water distillation plant stagnates.
  • the inert gas pulses then cause slight pressure changes in the process water distillation plant, which in turn cause the air to move and consequently force the air out of the process water distillation plant.
  • the inerting described here in connection with the start of operation of the process water distillation plant can also be carried out before the process water distillation plant is cleaned and/or flushed. This can ensure that any flammable and/or explosive gases that may have remained in the process water distillation system are safely removed from the process water distillation system before the process water distillation system is filled with a cleaning agent. If the oxygen concentration in the process water distillation system has reached the maximum permissible value, the inert gas feed can be stopped in a second step, for example by closing the inert gas feed valve. Furthermore, the pressure in the process water still can be reduced to a sub-atmospheric pressure. For this purpose, the control device can activate the compressor accordingly, for example. For example, the pressure in the process water distillation plant can be reduced to a pressure of 500 to 700 mbar.
  • process water to be cleaned can be fed into the process water distillation plant.
  • the process water to be cleaned is fed into the evaporator of the process water distillation plant, with the reduced pressure prevailing in the process water distillation plant at this point in time being able to be used to suck the process water into the process water distillation plant.
  • the process water supply takes place in particular in such a way that the supply of air into the process water distillation plant is minimized during the process water supply.
  • the process water should be fed into the process water distillation plant with as little turbulence as possible.
  • a membrane pump can be used to convey the process water to be cleaned into the process water distillation plant without additional air entry.
  • control device can be set up to receive signals from a level sensor and to stop the process water supply to the process water distillation system if the signals from the level sensor indicate that a tank with process water to be cleaned has a level that is too low to place the process water below the water level to be sucked in and consequently there is a risk that too much air will enter the process water distillation system.
  • the process water distillation plant is in operation under a negative pressure of, for example, 500 to 700 mbar, which is below atmospheric pressure.
  • the control device is therefore preferably also set up to control the operation of the process water distillation plant in such a way that, in the event of a planned or an unplanned shutdown, inert gas is fed from the inert gas source into the process water distillation plant until the pressure in the process water distillation plant has equalized with atmospheric pressure. This prevents a large amount of air from entering the process water still.
  • Pressure equalization through the supply of inert gas can be achieved, for example, by opening the inert gas supply valve under the control of the control device, while the ventilation valve and all other valves through which air could penetrate into the process water distillation system remain closed.
  • the inert gas is preferably supplied in pulses until a slight overpressure of 150 to 200 mbar above atmospheric pressure is reached. Due to condensation processes, the pressure then drops to atmospheric pressure or to a slight negative pressure, which is therefore uncritical with regard to an undesired supply of air into the process water distillation system.
  • the control device is preferably also set up to control the operation of the process water distillation plant in such a way that when concentrate is discharged from the process water distillation plant, inert gas is fed from the inert gas source into the process water distillation plant until the Process water distillation system is completely drained.
  • the inert gas is preferably again supplied in a pulsed manner.
  • the inert gas supply should be controlled in such a way that the supplied inert gas volume flow corresponds to the concentrate volume flow discharged from the process water distillation plant. This can prevent air from flowing through a concentrate discharge line into the process water distillation plant counter to the flow direction of the concentrate.
  • the inert gas source can also be switched off.
  • the control device then preferably controls the ventilation valve of the process water distillation plant to its open state in order to prevent a negative pressure from occurring in the process water distillation plant as a result of subsequent condensation processes.
  • the process water distillation plant is in a resting state, there are no inert conditions in the plant, ie the process water distillation plant must first be rendered inert as described above before starting operation again.
  • a method for operating a process water distillation system which has an evaporator, a condenser, a compressor, which is set up to generate a desired pressure in at least one area of the process water distillation system during operation of the process water distillation system and to promote steam from the evaporator into the condenser , and an inert gas source configured to supply inert gas to the process water distillation plant.
  • a control device controls the supply of inert gas from the inert gas source into the process water distillation plant in such a way that at least in certain operating phases of the process water distillation plant an oxygen concentration in the process water distillation plant does not exceed a permissible maximum value.
  • the inert gas source can be an external steam generator that is set up to supply steam to the process water distillation system.
  • the permissible maximum value of the oxygen concentration in the process water distillation plant can be a value dependent on a limit oxygen concentration of a process water to be treated in the process water distillation plant.
  • the process water distillation plant can also include an oxygen sensor which is set up to transmit signals characteristic of an oxygen concentration in the process water distillation plant to the control device.
  • the control device can then control the operation of the process water distillation system depending on the signals transmitted by the oxygen sensor.
  • the process water distillation system can also include a temperature sensor that is set up to transmit signals characteristic of a temperature in the process water distillation system to the control device, and/or a pressure sensor that is set up to transmit signals that are characteristic of a pressure in the process water distillation system to the control device.
  • the control device can then control the operation of the process water distillation plant depending on the signals transmitted by the temperature sensor and/or the pressure sensor.
  • the control device can control the operation of the process water distillation plant in such a way that, in a feed step, inert gas is fed from the inert gas source into the process water distillation plant until a first pressure above atmospheric pressure is reached in the process water distillation plant, then in a pressure reduction step reducing the pressure in the process water still to a second pressure below the first pressure, and repeating the supplying step and the pressure reducing step until the oxygen concentration in the process water still has reached the allowable maximum value.
  • the control device can also control the operation of the process water distillation plant in such a way that in a pressure reduction step the pressure in the process water distillation plant is reduced to a third pressure below atmospheric pressure, then in a feeding step inert gas from the inert gas source is fed into the process water distillation plant (until in the process water distillation plant a fourth pressure higher than the third pressure is reached, the pressure reducing step and the feeding step are repeated until the oxygen concentration in the process water still has reached the maximum allowable value.
  • the control device can also control the operation of the process water distillation plant in such a way that inert gas from the inert gas source is fed into the process water distillation plant via an inlet and at the same time gas is discharged from the process water distillation plant via an outlet until the oxygen concentration in the process water distillation plant has reached the permissible maximum value.
  • the control device can control the operation of the process water distillation plant in such a way that inert gas from the inert gas source is fed into the process water distillation plant at a pressure above atmospheric pressure.
  • the control device can also control the operation of the process water distillation plant in such a way that inert gas from the inert gas source is fed into the process water distillation plant in a pulsed manner.
  • the control device can control the operation of the process water distillation system in such a way that when the process water distillation system starts operating, in a first step inert gas from the inert gas source is fed into the process water distillation system until the oxygen concentration in the process water distillation system has reached the maximum permissible value, then in a second step the supply of Inert gas from the inert gas source into the process water still is stopped and the pressure in the process water still is reduced to a subatmospheric pressure, and then in a third step, process water to be cleaned is fed into the process water distillation plant, the process water being fed in particular in such a way that the supply of air into the process water distillation plant during the process water feed is minimized.
  • the control device can also control the operation of the process water distillation plant in such a way that when the process water distillation plant is shut down, inert gas from the inert gas source is fed into the process water distillation plant until the pressure in the process water distillation plant has equalized with atmospheric pressure, and/or when concentrate is removed the process water distillation plant is supplied with inert gas from the inert gas source into the process water distillation plant until the process water distillation plant is completely emptied.
  • a process water distillation system 10 shown in FIG. 1 comprises a distillation tank 12 with a first tank section 12a, a second tank section 12b and a third tank section 12c.
  • Process water to be cleaned which contains impurities such as silicones, siloxanes, glycols, emulsifiers, surfactants, salts, light liquids such as petrol, benzene, lubricants or oils as well as volatile, flammable solvents such as e.g. ethanol, isopropanol, 2 -Butanol or acetone may contain, fed into the first tank section 12a of the distillation tank 12.
  • a tube bundle 16 is arranged in the second container section 12b.
  • the concentrate that collects in the sump 20 of the first tank section 12a mixes with the process water fed into the first tank section 12a via the process water supply line 14, so that concentrated process water from the first tank section 12a via a Feed line 24 can be promoted into the evaporator 18.
  • a feed pump 25 can be used to discharge concentrate from the sump 20 of the first container section 12a via a concentrate discharge line 26 from the distillation container 12 .
  • the evaporation takes place at a pressure that is lower than atmospheric pressure, with a compressor 28 embodied here as a vapor compressor ensuring the setting of the desired pressure conditions in the process water distillation plant 10 .
  • a pulsation damper 30 is provided downstream of the compressor 28 .
  • Water vapor formed in the evaporator 18 fills an upper part of the first container section 12a and the third container section 12c during operation of the process water distillation system 10 .
  • the water vapor is passed through a mist separator 32 provided in the third container section 12c and conveyed into a condenser 34 by means of the compressor 28 .
  • the condenser 34 is defined by an internal volume of the tubes of the tube bundle 16 .
  • the distillate which has been cooled in the condenser 34 and thereby condensed is finally conducted through a connecting line 36 into a heat exchanger 38 and further cooled as it flows through the heat exchanger 38 .
  • the distillate is brought into thermal contact with the process water to be fed into the distillation tank 12 of the process water distillation plant 10 .
  • the heat exchanger 38 is consequently used in the process water distillation system 10 as a process water preheater/distillate cooler. After flowing through the heat exchanger 38 , the distillate is discharged from the process water distillation plant 10 via a distillate discharge line 39 .
  • the process water distillation plant 10 includes an inert gas source 40 which is set up to supply the process water distillation plant 10 with inert gas.
  • the inert gas source 40 is connected to the container 12 via an inert gas supply line 42 .
  • the inert gas supply line 42 opens into an upper region of the third container section 12c, which is filled with steam when the process water distillation system 10 is in operation.
  • the inert gas feed line 42 can also open into a line via which the process water to be cleaned is fed to the evaporator 18 when the process water distillation plant 10 is in operation.
  • the external inert gas source 40 is embodied here in the form of a steam generator which is set up to supply steam to the process water distillation system 10 .
  • the operation of the process water distillation plant 10 is controlled by a control device 48 .
  • the control device 48 is set up, among other things, to control the supply of inert gas from the inert gas source 40 into the process water distillation system 10 .
  • the control device 48 controls the inert gas source 40 and an inert gas supply valve 50 arranged in the inert gas supply line 42 accordingly, in order on the one hand to allow or to close the generation of inert gas in the inert gas source 40 and on the other hand the line of the generated inert gas from the inert gas source 40 into the container 12 as required interrupt.
  • the control device 48 controls the supply of inert gas from the inert gas source 40 into the process water distillation system 10 such that at least in certain operating phases of the process water distillation system 10 an oxygen concentration in the process water distillation system 10 does not exceed a permissible maximum value.
  • the permissible maximum value of the oxygen concentration in the process water distillation system 10 is a value that depends on an oxygen limit concentration of a process water to be treated in the process water distillation system 10 and can be set to around 4%, for example, taking into account a corresponding safety buffer.
  • the permissible maximum value of the oxygen concentration, which the control device 48 uses as a control parameter for controlling the inert gas source 40 can also be a variable dependent on the operating conditions in the process water distillation system 10 .
  • the inert gas supplied to the process water distillation system 10 from the inert gas source 40 is used to displace oxygen, in particular atmospheric oxygen, from the process water distillation system 10 and thereby reduce the oxygen concentration in the process water distillation system 10 to the maximum permissible value or during the operation of the process water distillation system 10 or below the maximum allowed.
  • the process water distillation plant 10 also includes an oxygen sensor 52 which measures an oxygen concentration in the process water distillation plant 10 and transmits characteristic signals to the control device 48 for the oxygen concentration in the process water distillation plant 10 .
  • a pressure sensor 56 is used to measure the pressure in the process water distillation plant 10 and to transmit characteristic signals to the control device 48 for the pressure in the process water distillation plant 10 .
  • the control device 48 controls the operation of the process water distillation system 10 as a function of the signals transmitted by the sensors 52, 54, 56.
  • the sensors 52 , 54 , 56 can be used as monitoring devices for monitoring the inerting of the process water distillation plant 10 by the inert gas provided by the inert gas source 40 and for monitoring the proper operation of the process water distillation plant 10 .
  • the control device 48 can be set up to control the process water distillation system 10 in a suitable emergency mode if the signals transmitted by the oxygen sensor 52 indicate that the inerting of the process water distillation system 10 is not proceeding as planned and the oxygen concentration in the process water distillation system 10 is within the permissible range Maximum value reached or exceeded.
  • control device 48 can react to impermissible temperature and/or pressure values in the process water distillation system 10 detected by the sensors 54, 56 by initiating a corresponding emergency operation.
  • the signals supplied by the sensors 52, 54, 56 to the control device can also use the oxygen concentration, the temperature and/or the pressure in the process water distillation system 10 as control parameters for controlling the supply of inert gas from the inert gas source 40 into the process water distillation system 10 enable.
  • the control device 48 controls the operation of the process water distillation system 10 in such a way that, in a first step, inert gas from the inert gas source 40 is fed into the process water distillation system 10, i.e. the third container section 12c, until the oxygen concentration in the process water distillation system 10 reaches the permissible level has reached its maximum value.
  • a ventilation valve 58 connected to the third container section 12c is closed, while the inert gas supply valve 50 is opened.
  • the inert gas is fed to the process water distillation system 10 under the control of the control device 48 at a pressure above atmospheric pressure of, for example, 2 bar and in a pulsed manner.
  • an inert gas venting valve 62 arranged in an inert gas venting line 60 is controlled by the control device 48 in such a way that the inert gas venting valve 62 is opened and closed at a suitable frequency.
  • control device 48 can control the operation of the process water distillation system 10 in such a way that, in a feed step, inert gas is fed from the inert gas source 40 into the process water distillation system 10 until a first pressure above atmospheric pressure of, for example, a maximum of 1.3 bar is reached in the process water distillation system 10 .
  • the pressure in the process water distillation system 10 can be reduced to a second pressure below the first pressure, for example atmospheric pressure.
  • the feeding step and the pressure reduction step can be repeated until the oxygen concentration in the process water distillation plant 10 has reached the permissible maximum value.
  • control device 48 can control the process water distillation system 10 at the start of operation to reduce the oxygen concentration in the process water distillation system 10 in such a way that in a pressure reduction step the pressure in the process water distillation system 10 is reduced to a third pressure below atmospheric pressure of, for example, approximately 500 to 700 mbar is reduced.
  • inert gas can then be fed from the inert gas source 40 into the process water distillation plant 10 until a fourth pressure above the third pressure, for example atmospheric pressure, is reached in the process water distillation plant.
  • the pressure reduction step and the feeding step can be repeated until the oxygen concentration in the process water still reaches the maximum allowable value.
  • inert gas from the inert gas source 40 is fed into the process water distillation system 10 via an inlet 64, which is defined by the opening of the inert gas supply line 42 into the third container section 12c, and at the same time via an outlet 66 defined by a point of connection of the inert gas vent line 60 to the second vessel section 12b, gas is vented from the process water still 10 until the oxygen concentration in the process water still has reached the allowable maximum value.
  • the inlet 64 and outlet 66 are located sufficiently far apart in different areas of the process water still 10 to promote proper flooding of the process water still 10 with inert gas.
  • the inerting described here in connection with the start of operation of the process water distillation plant 10 can also be carried out before the process water distillation plant 10 is cleaned and/or flushed. This can ensure that any combustible and/or explosive gases that may have remained in the process water distillation system 10 are safely removed from the process water distillation system 10 before the process water distillation system is filled with a cleaning agent.
  • the inert gas feed is stopped in a second step under the control of the control device 48 by closing the inert gas feed valve 50 .
  • the pressure in the process water distillation plant 10 is reduced to a pressure below atmospheric pressure, in that the control device 48 puts the compressor 28 into operation.
  • the pressure in the process water distillation plant 10 can be reduced to a pressure of 500 to 700 mbar.
  • process water to be cleaned is fed into the process water distillation system 10 by opening a process water supply valve 68 arranged in the process water supply line 14 under the control of the control device 48 and the reduced pressure prevailing in the process water distillation system 10 at this point in time is used to inject the process water into the process water distillation plant 10 to suck.
  • the process water is kept as turbulent as possible and under consideration a filling level in a tank receiving the process water to be cleaned is fed into the process water distillation system 10 .
  • the process water supply to the first container section 12a is monitored by level sensors 70 .
  • the control device 48 puts a start-up heater 72 into operation, the system having already undergone a certain preheating as a result of being rendered inert with steam.
  • the compressor 28 conveys the vapor between the evaporator 18 and the condenser 34 in a closed circuit, with a bypass valve 74, which releases or interrupts a connection between the second tank section 12b and the third tank section 12c, depending on the operating state, being open. This heats the compressed steam and transfers this heat to the water present in the system.
  • the pulsed supply of inert gas from the inert gas source 40 is maintained in order to prevent a pressure drop caused by condensation processes and a consequent entry of air into the system.
  • the bypass valve 74 is closed and the distillation started, it being possible to monitor the oxygen concentration in the process water distillation plant 10 throughout the distillation process.
  • the distillation takes place under a subatmospheric pressure of, for example, 500 to 700 mbar.
  • the control device 48 controls the operation of the process water distillation system 10 in such a way that inert gas is first supplied from the inert gas source 40 to the process water distillation system 10 until the process water distillation system 10 has reached a pressure equalization with atmospheric pressure.
  • the control device 48 puts the inert gas source 40 into operation and opens the inert gas supply valve 50.
  • the inert gas is preferably supplied in pulses until a slight overpressure of 150 to 200 mbar above atmospheric pressure is reached. As a result of condensation processes, the pressure then drops to atmospheric pressure or to a slight negative pressure which is therefore non-critical with regard to an undesirable supply of air into the process water distillation system 10 . If the process water distillation system 10 is to be started up again after an unplanned shutdown, the restart of operation preferably takes place as described above.
  • concentrate is removed from the process water distillation system 10 by means of the feed pump 25 through an open concentrate drain valve 76 arranged in the concentrate discharge line 26, with inert gas being pulsed under the control of the control device 48 during the discharge of concentrate from the process water distillation system 10 is fed from the inert gas source 40 into the process water distillation plant 10 until the process water distillation plant 10 is completely emptied.
  • the inert gas supply is controlled by correspondingly actuating the inert gas supply valve 50 in such a way that the supplied inert gas volume flow corresponds to the concentrate volume flow discharged from the process water distillation plant.
  • the inert gas source 40 can also be switched off.
  • the control device 48 controls the ventilation valve 58 into its open state. In order to restart operation, the process water distillation system 10 must be rendered inert again.

Abstract

Eine Prozesswasserdestillationsanlage (10) umfasst einen Verdampfer (18), einen Kondensator (34), einen Verdichter (28), der dazu eingerichtet ist, im Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage (10) in zumindest einem Bereich der Prozesswasserdestillationsanlage (10) einen gewünschten Druck zu erzeugen und Dampf aus dem Verdampfer (18) in den Kondensator (34) zu fördern, eine Inertgasquelle (40), die dazu eingerichtet ist, der Prozesswasserdestillationsanlage (10) Inertgas zuzuführen, und eine Steuereinrichtung (48), die dazu eingerichtet ist, die Zufuhr von Inertgas aus der Inertgasquelle (40) in die Prozesswasserdestillationsanlage (10) derart zu steuern, dass zumindest in bestimmten Betriebsphasen der Prozesswasserdestillationsanlage (10) eine Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage (10) einen zulässigen Maximalwert nicht überschreitet.

Description

Prozesswasserdestillationsanlage und Verfahren zum Betreiben einer Prozesswasserdestillationsanlage
Die Erfindung betrifft eine Prozesswasserdestillationsanlage sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Prozesswasserdestillationsanlage.
Die Aufbereitung von industriellen Abwässern durch Vakuumdestillation stellt ein effektives und gleichzeitig wirtschaftliches Verfahren zur Reinigung verunreinigter Flüssigkeiten dar, die beispielsweise als Waschlösungen in Tauch-, Spritz- und Ultraschallreinigungsanlagen, als Prozesslösungen bei Oberflächenveredelungsverfahren, wie z.B. Galvanisieren, Beizen, Anodisieren, Gleitschleifen, Entfetten, Phosphatieren, Brünieren, Pulverbeschichten oder Lackieren, oder bei Bohr-, Schneid-, Schleif- und Ziehanwendungen sowie beim Druckgießen anfallen. Diese Flüssigkeiten können beispielsweise durch Lösungsmittel, Öle, Wachse, Hydraulikflüssigkeiten und/oder Kühlmittel verunreinigt sein.
Aus der DE 10 2005 049 923 B4 ist eine Destillationsanlage zum Reinigen von industriell verunreinigtem Abwasser/Prozesswasser bekannt. Die Destillationsanlage umfasst einen Behälter mit einer Verdampfer-/Kondensatoreinheit, sowie einen Bodenverdichter, der für die zur Verdampfung/Kondensation notwendigen Druckverhältnisse in der Destillationsanlage sorgt. Die Verdampfereinheit dient dazu, in den Behälter zugeführte verunreinigte Flüssigkeit zu verdampfen, wobei sich unerwünschte Bestandteile, wie z.B. Silikone, Siloxane, Glykole, Wachse, Öle, Amine, Emulgatoren, Tenside, Salze, etc. in einem Verdampfersumpf in einem Bodenbereich des Behälters sammeln. Gereinigter Wasserdampf steigt dagegen in dem Behälter auf und wird mittels des Bodenverdichters oberhalb eines Nebelabscheiders abgesaugt und der Verdampfer-/Kondensatoreinheit zugeführt. In dem Kondensator der Verdampfer-/Kondensatoreinheit kondensiert der Wasserdampf zu gereinigtem Destillat, das schließlich noch einem Destillatkühler zugeführt wird. Der Destillatkühler dient gleichzeitig als Vorwärmer für die in den Behälter bzw. den Verdampfer der Verdampfer-/Kondensatoreinheit zuzuführende verunreinigte Flüssigkeit.
Die Erfindung ist auf die Aufgabe gerichtet, eine Prozesswasserdestillationsanlage bereitzustellen, die zur Reinigung von Abwässern geeignet ist, welche leicht flüchtige, brennbare Verunreinigungen, wie z.B. Lösungsmittel enthalten. Ferner ist die Erfindung auf die Aufgabe gerichtet, ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Prozesswasserdestillationsanlage anzugeben.
Eine Prozesswasserdestillationsanlage umfasst einen Verdampfer, einen Kondensator und einen Verdichter. Der Verdichter ist dazu eingerichtet, im Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage in zumindest einem Bereich der Prozesswasserdestillationsanlage einen gewünschten Druck zu erzeugen und Dampf aus dem Verdampfer in den Kondensator zu fördern. Ferner umfasst die Prozesswasserdestillationsanlage eine Inertgasquelle, die dazu eingerichtet ist, der Prozesswasserdestillationsanlage Inertgas zuzuführen. Die Inertgasquelle ist vorzugsweise mit einem Abschnitt eines Behälters der Prozesswasserdestillationsanlage verbunden, der im Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage mit Wasserdampf gefüllt ist. Beispielsweise kann die Inertgasquelle über eine Inertgaszufuhrleitung direkt mit dem Behälter der Prozesswasserdestillationsanlage verbunden sein. Insbesondere kann die Inertgaszufuhrleitung in einen Bereich des Behälters münden, der im Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage mit Wasserdampf gefüllt ist. Alternativ dazu kann die Inertgaszufuhrleitung jedoch auch in eine Leitung münden, über die dem Verdampfer im Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage das zu reinigende Prozesswasser zugeführt wird.
Eine Steuereinrichtung der Prozesswasserdestillationsanlage ist dazu eingerichtet, die Zufuhr von Inertgas aus der Inertgasquelle in die Prozesswasserdestillationsanlage derart zu steuern, dass zumindest in bestimmten Betriebsphasen der Prozesswasserdestillationsanlage eine Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage einen zulässigen Maximalwert nicht überschreitet. Der zulässige Maximalwert der Sauerstoffkonzentration, den die Steuereinrichtung als Steuerparameter für die Steuerung der Inertgasquelle nutzt, kann ein vordefinierter fester Wert, aber auch eine von den Betriebsbedingungen in der Prozesswasserdestillationsanlage abhängige Variable sein.
Bei der hier beschriebenen Prozesswasserdestillationsanlage wird das von der Inertgasquelle erzeugte und der Prozesswasserdestillationsanlage zugeführte Inertgas als nicht-reaktives, nicht entflammbares Gas dazu genutzt, Sauerstoff, insbesondere Luftsauerstoff aus der Prozesswasserdestillationsanlage zu verdrängen und dadurch die Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage auf den zulässigen Maximalwert zu reduzieren bzw. während des Betriebs der Prozesswasserdestillationsanlage bei oder unter dem zulässigen Maximalwert zu halten. Das Inertgas wirkt somit als Inertisierungmittel, das verhindert, dass im Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage bei der Verdampfung des Prozesswassers ein brennbares und/oder explosives Gasgemisch entsteht. Dadurch wird es möglich, die Prozesswasserdestillationsanlage auch zur Behandlung von Abwässern einzusetzen, welche leicht flüchtige, brennbare Verunreinigungen, wie z.B. Lösungsmittel enthalten, so dass auch solche Prozesswässer der kostengünstigen, effektiven Reinigung durch Destillation zugänglich werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Prozesswasserdestillationsanlage ist die Inertgasquelle ein externer Dampferzeuger, der dazu eingerichtet ist, der Prozesswasserdestillationsanlage Wasserdampf zuzuführen. Der zur Inertisierung genutzte Wasserdampf kann problemlos gemeinsam mit dem in der Prozesswasserdestillationsanlage ohnehin erzeugten Wasserdampft weiterverarbeitet werden. Dadurch ist Wasserdampf besonders gut für die Nutzung als Inertgas in einer Prozesswasserdestillationsanlage geeignet.
Der zulässige Maximalwert der Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage kann ein von einer Sauerstoffgrenzkonzentration eines in der Prozesswasserdestillationsanlage zu behandelnden Prozesswassers abhängiger Wert sein. Die Sauerstoffgrenzkonzentration ist die maximale Sauerstoffkonzentration in einem einen brennbaren Stoff enthaltenden Gemisch, bei der eine Explosion nicht auftritt. Die Sauerstoffgrenzkonzentration ist neben der oberen Explosionsgrenze und der unteren Explosionsgrenze sowie dem Flammpunkt und der Zündtemperatur eine Kenngröße explosionsfähiger Gemische und kann, je nach Bedarf, für verschiedene in der Prozesswasserdestillationsanlage zu behandelnde Prozesswässer individuell bestimmt oder abgeschätzt werden.
Beispielsweise kann für ein zu reinigendes Prozesswasser, das ein bestimmtes Lösungsmittel, wie z.B. Ethanol, Isopropanol, 2-Butanol oder Aceton enthält, die Sauerstoffgrenzkonzentration individuell bestimmt und der zulässige Maximalwert der Sauerstoffkonzentration entsprechend individuell in Abhängigkeit der bestimmten Sauerstoffgrenzkonzentration festgelegt werden. Es ist jedoch auch denkbar, den zulässigen Maximalwert der Sauerstoffkonzentration, beispielsweise unter Berücksichtigung eines Sicherheitspuffers, in Abhängigkeit einer geschätzten Sauerstoffgrenzkonzentration festzulegen. Ein derartiges Vorgehen ist insbesondere dann sinnvoll, wenn die Zusammensetzung des in der Prozesswasserdestillationsanlage zu behandelnden Prozesswassers nicht oder nicht genau bekannt ist. Beispielsweise kann der zulässige Maximalwert der Sauerstoffkonzentration auf ca. 50% oder ca. 60% einer bekannten, gemessenen oder geschätzten Sauerstoffgrenzkonzentration festgelegt werden. Für Prozesswässer mit einem geringen Anteil leicht flüchtiger, brennbarer Verunreinigungen kann beispielsweise von einer Sauerstoffgrenzkonzentration von 8% ausgegangen werden. Unter Berücksichtigung eines entsprechenden Sicherheitspuffers kann der zulässige Maximalwert der Sauerstoffkonzentration dann z.B. auf ca. 4% festgelegt werden.
Die Prozesswasserdestillationsanlage umfasst vorzugsweise ferner einen Sauerstoffsensor, der dazu eingerichtet ist, eine Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage zu messen und der Steuereinrichtung für die Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage charakteristische Signale zu übermitteln. Falls gewünscht oder erforderlich können auch mehrere Sauerstoffsensoren vorhanden sein, die insbesondere in verschiedenen Bereichen der Prozesswasserdestillationsanlage verbaut sein können. Die Steuereinrichtung ist vorzugsweise dazu eingerichtet, den Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage in Abhängigkeit der von dem mindestens einen Sauerstoffsensor übermittelten Signale zu steuern.
Der Sauerstoffsensor kann als Überwachungseinrichtung zur Überwachung der Inertisierung der Prozesswasserdestillationsanlage durch das von der Inertgasquelle bereitgestellten Inertgas genutzt werden. In einem derartigen Fall kann die Steuereinrichtung beispielsweise dazu eingerichtet sein, die Prozesswasserdestillationsanlage in einen geeigneten Notbetrieb zu steuern, wenn die von dem Sauerstoffsensor übermittelten Signale anzeigen, dass die Inertisierung der Prozesswasserdestillationsanlage nicht wie geplant verläuft und die Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage den zulässigen Maximalwert erreicht oder überschreitet.
Die von dem Sauerstoffsensor an die Steuereinrichtung gelieferten Signale können jedoch auch eine Nutzung der Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage als Steuerparameter für die Steuerung der Zufuhr von Inertgas aus der Inertgasquelle in die Prozesswasserdestillationsanlage ermöglichen. Die Steuereinrichtung ist dann insbesondere dazu eingerichtet, die Zufuhr von Inertgas aus der Inertgasquelle in die Prozesswasserdestillationsanlage in Abhängigkeit der von dem mindestens einen Sauerstoffsensor übermittelten Signale zu steuern. Die Prozesswasserdestillationsanlage umfasst vorzugsweise ferner einen Temperatursensor, der dazu eingerichtet ist, eine Temperatur in der Prozesswasserdestillationsanlage zu messen und der Steuereinrichtung für die Temperatur in der Prozesswasserdestillationsanlage charakteristische Signale zu übermitteln. Falls gewünscht oder erforderlich können auch mehrere Temperatursensoren vorhanden sein, die insbesondere in verschiedenen Bereichen der Prozesswasserdestillationsanlage verbaut sein können. Ferner kann die Prozesswasserdestillationsanlage einen Drucksensor o- der mehrere insbesondere in verschiedenen Bereichen der Prozesswasserdestillationsanlage verbaute Drucksensoren umfassen, der/die dazu eingerichtet ist/sind, einen Druck in der Prozesswasserdestillationsanlage zu messen und der Steuereinrichtung für den Druck in der Prozesswasserdestillationsanlage charakteristische Signale zu übermitteln. Die Steuereinrichtung ist vorzugsweise dazu eingerichtet, den Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage in Abhängigkeit der von dem Temperatursensor und/oder dem Drucksensor übermittelten Signale zu steuern.
Die Sauerstoffgrenzkonzentration eines einen brennbaren Stoff enthaltenden Gasgemischs nimmt üblicherweise mit abnehmendem Druck zu. Ferner nimmt die Sauerstoffgrenzkonzentration für die meisten Stoffe mit steigender Temperatur ab. Die Überwachung des Drucks und/oder der Temperatur in der Prozesswasserdestillationsanlage ermöglicht somit Rückschlüsse auf den Einfluss dieser Betriebsparameter auf die Sauerstoffgrenzkonzentration und folglich den zulässigen Maximalwert der Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage.
Ähnlich wie der Sauerstoffsensor kann/können der Temperatursensor und/oder der Drucksensor als Überwachungseinrichtung(en) zur Überwachung des Betriebs der Prozesswasserdestillationsanlage genutzt werden. In einem derartigen Fall kann die Steuereinrichtung beispielsweise dazu eingerichtet sein, die Prozesswasserdestillationsanlage in einen geeigneten Notbetrieb zu steuern, wenn die von dem Temperatursensor und/oder dem Drucksensor übermittelten Signale anzeigen, dass der Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage nicht wie geplant verläuft und beispielsweise die Temperatur und/oder der Druck in der Prozesswasserdestillationsanlage einen zulässigen Maximalwert erreicht/erreichen oder überschreitet/überschreiten.
Die von dem Temperatursensor und/oder dem Drucksensor an die Steuereinrichtung gelieferten Signale können jedoch auch eine Nutzung der Temperatur und oder des Drucks als Steuerparameter für die Steuerung der Zufuhr von Inertgas aus der Inertgasquelle in die Prozesswasserdestillationsanlage ermöglichen. Dadurch wird es mög- lieh, bei der Steuerung der Zufuhr von Inertgas aus der Inertgasquelle in die Prozesswasserdestillationsanlage die Temperatur- und Druckabhängigkeit der Sauerstoffgrenzkonzentration eines in der Prozesswasserdestillationsanlage zu behandelnden Prozesswassers und folglich den Einfluss der Temperatur und des Drucks auf den zulässigen Maximalwert der Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage zu berücksichtigen.
Um insbesondere beim Start des Betriebs der Prozesswasserdestillationsanlage eine ordnungsgemäße Flutung der Anlage mit Inertgas und folglich eine Verdrängung von Luftsauerstoff aus der Prozesswasserdestillationsanlage zu ermöglichen, sind verschiedene Betriebsmodi der Prozesswasserdestillationsanlage denkbar. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung dazu eingerichtet sein, den Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage derart zu steuern, dass in einem Zufuhrschritt Inertgas aus der Inertgasquelle in die Prozesswasserdestillationsanlage zugeführt wird, bis in der Prozesswasserdestillationsanlage ein über dem Atmosphärendruck liegender erster Druck erreicht ist. Der erste Druck kann beispielsweise max. 1,3 bar betragen. Anschließend kann in einem Druckreduktionschritt unter der Steuerung der Steuereinrichtung der Druck in der Prozesswasserdestillationsanlage auf einen unterhalb des ersten Drucks liegenden zweiten Druck reduziert werden. Der zweite Druck kann beispielsweise Atmosphärendruck sein. Der Zufuhrschritt und der Druckreduktionschritt können wiederholt werden, bis die Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage den zulässigen Maximalwert erreicht hat.
Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Steuereinrichtung dazu eingerichtet sein, den Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage derart zu steuern, dass in einem Druckreduktionschritt der Druck in der Prozesswasserdestillationsanlage auf einen unter dem Atmosphärendruck liegenden dritten Druck reduziert wird. Der dritte Druck kann beispielsweise ca. 500 bis 700 mbar betragen. Anschließend kann in einem Zufuhrschritt unter der Steuerung der Steuereinrichtung Inertgas aus der Inertgasquelle in die Prozesswasserdestillationsanlage zugeführt werden, bis in der Prozesswasserdestillationsanlage ein über dem dritten Druck liegender vierter Druck erreicht ist. Der vierte Druck kann beispielsweise Atmosphärendruck sein. Der Druckreduktionschritt und der Zufuhrschritt können wiederholt werden, bis die Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage den zulässigen Maximalwert erreicht hat.
Ferner kann die Steuereinrichtung auch dazu eingerichtet sein, den Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage derart zu steuern, dass über einen Einlass Inertgas aus der Inertgasquelle in die Prozesswasserdestillationsanlage zugeführt wird und gleichzeitig über einen Auslass Gas aus der Prozesswasserdestillationsanlage abgeführt wird, bis die Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage den zulässigen Maximalwert erreicht hat. Der Einlass für die Zufuhr von Inertgas aus der Inertgasquelle in die Prozesswasserdestillationsanlage und der Auslass zur Abfuhr von Gas aus der Prozesswasserdestillationsanlage sollten hier ausreichend weit voneinander entfernt sein, um eine ordnungsgemäße Flutung der Prozesswasserdestillationsanlage mit Inertgas zu gewährleisten.
Ferner sollten bei der relativen Positionierung des Einlasses und des Auslasses die unterschiedlichen Molekulargewichte und die daraus resultierenden unterschiedlichen Dichten von Luft einerseits und Inertgas andererseits in Abhängigkeit des übrigen Designs der Prozesswasserdestillationsanlage berücksichtigt werden. Der Einlass und der Auslass sollten derart relativ zueinander positioniert sein, dass das in die Prozesswasserdestillationsanlage zugeführte Inertgas die Luft vollständig aus dem System "drücken" kann, um zu verhindern, dass in der Prozesswasserdestillationsanlage verbleibender Luftsauerstoff zur Entstehung eines kritischen Betriebszustands führen kann, zum Beispiel wenn in der Prozesswasserdestillationsanlage aufgrund der Zufuhr von Inertgas eine Temperaturerhöhung stattfindet.
Ferner kann die Steuereinrichtung dazu eingerichtet sein, den Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage derart zu steuern, dass Inertgas aus der Inertgasquelle mit einem über dem Atmosphärendruck liegenden Druck von beispielsweise 2 bar oder mehr in die Prozesswasserdestillationsanlage zugeführt wird. Ferner kann unter der Steuerung der Steuereinrichtung der Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage derart gesteuert werden, dass Inertgas aus der Inertgasquelle gepulst in die Prozesswasserdestillationsanlage zugeführt wird. Hierzu kann die Steuereinrichtung beispielsweise ein Inertgasentlüftungsventil derart ansteuern, dass das Inertgasentlüftungsventil mit einer geeigneten Frequenz geöffnet und geschlossen wird.
Die Steuereinrichtung kann dazu eingerichtet sein, die Prozesswasserdestillationsanlage gemäß lediglich einer Alternative der oben beschriebenen Betriebsmodi zu steuern. Die Steuereinrichtung aber kann auch dazu eingerichtet sein, die oben beschriebenen Betriebsmodi je nach Bedarf zu kombinieren, z.B. um dem komplexen geometrischen Design der Prozesswasserdestillationsanlage mit verschiedenen Strömungsquerschnitten und verschiedenen zu durchströmenden Komponenten Rechnung zu tragen. Welcher Betriebsmodus oder welche Kombination von Betriebsmodi besonders geeignet ist, um die Prozesswasserdestillationsanlage ordnungsgemäß und rasch zu inerti- sieren, kann z.B. von der Position des Einlasses für die Zufuhr von Inertgas aus der Inertgasquelle in die Prozesswasserdestillationsanlage, der Position des Auslasses zur Abfuhr von Gas aus der Prozesswasserdestillationsanlage, dem Druck und der Temperatur des in die Prozesswasserdestillationsanlage zuzuführenden Wasserdampfs im Bereich des Einlasses und der Strömungsgeschwindigkeit des Wasserdampfs im Bereich des Einlasses abhängen. Diese Design- und Betriebsparameter können von der Steuereinrichtung bei der Steuerung des Inertisierungsvorgangs berücksichtig werden, so dass ein geeigneter Betriebsmodus oder eine geeignete Kombination von Betriebsmodi gewählt werden kann.
Die Steuereinrichtung ist vorzugsweise dazu eingerichtet, den Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage derart zu steuern, dass bei einem Betriebsstart der Prozesswasserdestillationsanlage in einem ersten Schritt Inertgas aus der Inertgasquelle in die Prozesswasserdestillationsanlage zugeführt wird, bis die Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage den zulässigen Maximalwert erreicht hat. Hierzu wird beispielsweise unter der Steuerung der Steuereinrichtung ein Belüftungsventil geschlossen, während ein zur Steuerung der Inertgaszufuhr in die Prozesswasserdestillationsanlage dienendes Inertgaszufuhrventil geöffnet wird. Die Inertgaszufuhr erfolgt vorzugsweise wie oben beschrieben mit einem über dem Atmosphärendruck liegenden Druck von beispielsweise 2 bar und gepulst. Während der Befüllung der Prozesswasserdestillationsanlage mit Inertgaszufuhr erhöht sich der Systemdruck zunächst, stabilisiert sich dann aufgrund von Kondensationsvorgängen jedoch in einem Gleichgewicht, wodurch eine Stagnation der Luftströmung in der Prozesswasserdestillationsanlage eintritt. Die Inertgaspulse sorgen dann für geringfügige Druckänderungen in der Prozesswasserdestillationsanlage, die wieder eine Bewegung der Luft und folglich eine Verdrängung der Luft aus der Prozesswasserdestillationsanlage bewirken.
Die hier im Zusammenhang mit einem Betriebsstart der Prozesswasserdestillationsanlage beschriebene Inertisierung kann auch vor einer Reinigung und/oder einer Spülung der Prozesswasserdestillationsanlage durchgeführt werden. Dadurch kann sichergestellt werden, dass möglicherweise in der Prozesswasserdestillationsanlage verbliebene brennbare und/oder explosive Gase sicher aus der Prozesswasserdestillationsanlage entfernt werden, bevor die Prozesswasserdestillationsanlage mit einem Reinigungsmittel gefüllt wird. Wenn die Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage den zulässigen Maximalwert erreicht hat, kann in einem zweiten Schritt die Inertgaszufuhr beispielsweise durch Schließen des Inertgaszufuhrventils gestoppt werden. Ferner kann der Druck in der Prozesswasserdestillationsanlage auf einen unter dem Atmosphärendruck liegenden Druck reduziert werden. Hierzu kann die Steuereinrichtung beispielsweise den Verdichter entsprechend ansteuern. Beispielsweise kann der Druck in der Prozesswasserdestillationsanlage auf einen Druck von 500 bis 700 mbar reduziert werden.
Anschließend kann in einem dritten Schritt zu reinigendes Prozesswasser in die Prozesswasserdestillationsanlage zugeführt werden. Insbesondere erfolgt die Zufuhr des zu reinigenden Prozesswassers in den Verdampfer der Prozesswasserdestillationsanlage, wobei der zu diesem Zeitpunkt in der Prozesswasserdestillationsanlage vorherrschende verringerte Druck dazu genutzt werden kann, das Prozesswasser in die Prozesswasserdestillationsanlage zu saugen. Die Prozesswasserzufuhr erfolgt insbesondere derart, dass die Zufuhr von Luft in die Prozesswasserdestillationsanlage während der Prozesswasserzufuhr minimiert wird. Um dies zu erreichen, sollte das Prozesswasser möglichst wirbelfrei in die Prozesswasserdestillationsanlage zugeführt werden. Zusätzlich oder alternativ dazu kann eine Membranpumpe verwendet werden, um das zu reinigende Prozesswasser ohne zusätzlichen Lufteintrag in die Prozesswasserdestillationsanlage zu fördern. Ferner kann die Steuereinrichtung dazu eingerichtet sein, Signale von einem Füllstandssensor zu empfangen und die Prozesswasserzufuhr in die Prozesswasserdestillationsanlage zu stoppen, wenn die Signale von dem Füllstandssensor anzeigen, dass ein Tank mit zu reinigendem Prozesswasser einen zu niedrigen Füllstand aufweist, um das Prozesswasser unterhalb des Wasserspiegels anzusaugen und folglich die Gefahr besteht, dass zu viel Luft in die Prozesswasserdestillationsanlage eindringt.
Wie oben beschrieben, steht die Prozesswasserdestillationsanlage im Betrieb unter einem unter dem Atmosphärendruck liegenden Unterdrück von beispielsweise 500 bis 700 mbar. Die Steuereinrichtung ist daher vorzugsweise ferner dazu eingerichtet, den Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage derart zu steuern, dass bei einem geplanten oder einem ungeplanten Shut-down Inertgas von der Inertgasquelle in die Prozesswasserdestillationsanlage zugeführt wird, bis in der Prozesswasserdestillationsanlage ein Druckausgleich mit dem Atmosphärendruck erreicht ist. Dadurch wird verhindert, dass eine große Menge Luft in die Prozesswasserdestillationsanlage eindringt. Ein Druckausgleich durch die Zufuhr von Inertgas kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass unter der Steuerung der Steuereinrichtung das Inertgaszufuhrventil geöffnet wird, während das Belüftungsventil sowie alle weiteren Ventile, durch die Luft in die Prozesswasserdestillationsanlage eindringen könnte, geschlossen bleiben. Die Inertgaszufuhr erfolgt vorzugsweise gepulst bis ein geringer Überdruck i.H.v. 150 bis 200 mbar über dem Atmosphärendruck erreicht ist. Aufgrund von Kondensationsvorgängen sinkt der Druck dann auf den Atmosphärendruck oder einen geringfügigen und damit bezüglich einer unerwünschten Luftzufuhr in die Prozesswasserdestillationsanlage unkritischen Unterdrück.
Wenn die Prozesswasserdestillationsanlage nach einem ungeplanten Shut-down wieder angefahren werden soll, erfolgt der erneute Betriebsstart vorzugsweise wie oben beschrieben. Nach einem geplanten Shut-down kann dagegen nach erfolgtem Druckausgleich Konzentrat aus der Prozesswasserdestillationsanlage entfernt werden. Um zu verhindern, dass dabei Luft in die Prozesswasserdestillationsanlage eindringt, ist die Steuereinrichtung vorzugsweise ferner dazu eingerichtet, den Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage derart zu steuern, dass bei einer Abfuhr von Konzentrat aus der Prozesswasserdestillationsanlage Inertgas aus der Inertgasquelle in die Prozesswasserdestillationsanlage zugeführt wird, bis in der Prozesswasserdestillationsanlage vollständig entleert ist. Die Inertgaszufuhr erfolgt vorzugsweise wiederum gepulst. Ferner sollte die Inertgaszufuhr derart gesteuert werden, dass der zugeführte Inertgasvolumenstrom dem aus der Prozesswasserdestillationsanlage abgeführten Konzentratvolumenstrom entspricht. Dadurch kann verhindert werden, dass durch eine Konzentratabfuhrleitung entgegen der Strömungsrichtung des Konzentrats Luft in die Prozesswasserdestillationsanlage einströmt.
Nach dem Shut-down und der Entleerung der Prozesswasserdestillationsanlage unter inerten Bedingungen kann auch die Inertgasquelle abgeschaltet werden. Die Steuereinrichtung steuert dann vorzugsweise das Belüftungsventil der Prozesswasserdestillationsanlage in seinen geöffneten Zustand, um zu verhindern, dass aufgrund von nachgelagerten Kondensationsvorgängen in der Prozesswasserdestillationsanlage ein Unterdrück entsteht. Wenn sich die Prozesswasserdestillationsanlage in einem Ruhezustand befindet, herrschen in der Anlage jedoch keine inerten Bedingungen vor, d. h. die Prozesswasserdestillationsanlage muss vor einem erneuten Betriebsstart zuerst wie oben beschrieben inertisiert werden. Ferner wird ein Verfahren zum Betreiben einer Prozesswasserdestillationsanlage beschrieben, die einen Verdampfer, einen Kondensator, einen Verdichter, der dazu eingerichtet ist, im Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage in zumindest einem Bereich der Prozesswasserdestillationsanlage einen gewünschten Druck zu erzeugen und Dampf aus dem Verdampfer in den Kondensator zu fördern, und eine Inertgasquelle umfasst, der dazu eingerichtet ist, der Prozesswasserdestillationsanlage Inertgas zuzuführen. Eine Steuereinrichtung steuert die Zufuhr von Inertgas aus der Inertgasquelle in die Prozesswasserdestillationsanlage derart, dass zumindest in bestimmten Betriebsphasen der Prozesswasserdestillationsanlage eine Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage einen zulässigen Maximalwert nicht überschreitet.
Die Inertgasquelle kann ein externer Dampferzeuger sein, der dazu eingerichtet ist, der Prozesswasserdestillationsanlage Wasserdampf zuzuführen.
Der zulässige Maximalwert der Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage kann ein von einer Sauerstoffgrenzkonzentration eines in der Prozesswasserdestillationsanlage zu behandelnden Prozesswassers abhängiger Wert sein.
Die Prozesswasserdestillationsanlage kann ferner einen Sauerstoffsensor umfassen, der dazu eingerichtet ist, der Steuereinrichtung für eine Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage charakteristische Signale zu übermitteln. Die Steuereinrichtung kann dann den Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage in Abhängigkeit der von dem Sauerstoffsensor übermittelten Signale steuern.
Die Prozesswasserdestillationsanlage kann ferner einen Temperatursensor, der dazu eingerichtet ist, der Steuereinrichtung für eine Temperatur in der Prozesswasserdestillationsanlage charakteristische Signale zu übermitteln, und/oder einen Drucksensor umfassen, der dazu eingerichtet ist, der Steuereinrichtung für einen Druck in der Prozesswasserdestillationsanlage charakteristische Signale zu übermitteln. Die Steuereinrichtung kann dann den Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage in Abhängigkeit der von dem Temperatursensor und/oder dem Drucksensor übermittelten Signale steuern.
Die Steuereinrichtung kann den Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage derart steuern, dass in einem Zufuhrschritt Inertgas aus der Inertgasquelle in die Prozesswasserdestillationsanlage zugeführt wird, bis in der Prozesswasserdestillationsanlage ein über dem Atmosphärendruck liegender erster Druck erreicht ist, anschließend in einem Druckreduktionschritt der Druck in der Prozesswasserdestillationsanlage auf einen unterhalb des ersten Drucks liegenden zweiten Druck reduziert wird, und der Zufuhrschritt und der Druckreduktionschritt wiederholt werden, bis die Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage den zulässigen Maximalwert erreicht hat.
Die Steuereinrichtung kann den Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage ferner derart steuern, dass in einem Druckreduktionschritt der Druck in der Prozesswasserdestillationsanlage auf einen unter dem Atmosphärendruck liegenden dritten Druck reduziert wird, anschließend in einem Zufuhrschritt Inertgas aus der Inertgasquelle in die Prozesswasserdestillationsanlage (zugeführt wird, bis in der Prozesswasserdestillationsanlage ein über dem dritten Druck liegender vierter Druck erreicht ist, der Druckreduktionschritt und der Zufuhrschritt wiederholt werden, bis die Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage den zulässigen Maximalwert erreicht hat.
Die Steuereinrichtung kann den Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage auch derart steuern, dass über einen Einlass Inertgas aus der Inertgasquelle in die Prozesswasserdestillationsanlage zugeführt wird und gleichzeitig über einen Auslass Gas aus der Prozesswasserdestillationsanlage abgeführt wird, bis die Sauerstoffkonzent- ration in der Prozesswasserdestillationsanlage den zulässigen Maximalwert erreicht hat.
Die Steuereinrichtung kann den Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage derart steuern, dass Inertgas aus der Inertgasquelle mit einem über dem Atmosphärendruck liegenden Druck in die Prozesswasserdestillationsanlage zugeführt wird. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Steuereinrichtung den Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage auch derart steuern, dass Inertgas aus der Inertgasquelle gepulst in die Prozesswasserdestillationsanlage zugeführt wird.
Die Steuereinrichtung kann den Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage derart steuern, dass bei einem Betriebsstart der Prozesswasserdestillationsanlage in einem ersten Schritt Inertgas aus der Inertgasquelle in die Prozesswasserdestillationsanlage zugeführt wird, bis die Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage den zulässigen Maximalwert erreicht hat, anschließend in einem zweiten Schritt die Zufuhr von Inertgas aus der Inertgasquelle in die Prozesswasserdestillationsanlage gestoppt und der Druck in der Prozesswasserdestillationsanlage auf einen unter dem Atmosphärendruck liegenden Druck reduziert wird, und anschließend in einem dritten Schritt zu reinigendes Prozesswasser in die Prozesswasserdestillationsanlage zugeführt wird, wobei die Prozesswasserzufuhr insbesondere so erfolgt, dass die Zufuhr von Luft in die Prozesswasserdestillationsanlage während der Prozesswasserzufuhr minimiert wird.
Die Steuereinrichtung kann den Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage auch derart steuern, dass bei einem Shut-down der Prozesswasserdestillationsanlage Inertgas aus der Inertgasquelle in die Prozesswasserdestillationsanlage zugeführt wird, bis in der Prozesswasserdestillationsanlage ein Druckausgleich mit dem Atmosphärendruck erreicht ist, und/oder bei einer Abfuhr von Konzentrat aus der Prozesswasserdestillationsanlage Inertgas aus der Inertgasquelle in die Prozesswasserdestillationsanlage zugeführt wird, bis in der Prozesswasserdestillationsanlage vollständig entleert ist.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung wird im Folgenden mit Bezugnahme auf die beigefügte schematische Zeichnung näher erläutert, wobei
Fig. 1 eine Prozesswasserdestillationsanlage zeigt.
Eine in Figur 1 gezeigte Prozesswasserdestillationsanlage 10 umfasst einen Destillationsbehälter 12 mit einem ersten Behälterabschnitt 12a, einem zweiten Behälterabschnitt 12b und einem dritten Behälterabschnitt 12c. Über eine Prozesswasserzufuhrleitung 14 wird zu reinigendes Prozesswasser, das Verunreinigungen wie z.B. Silikone, Siloxane, Glykole, Emulgatoren, Tenside, Salze, Leichtflüssigkeiten, wie z.B. Benzin, Benzol, Schmierstoffe oder Öle sowie leicht flüchtige, brennbare Lösungsmittel, wie z.B. Ethanol, Isopropanol, 2-Butanol oder Aceton enthalten kann, in den ersten Behälterabschnitt 12a des Destillationsbehälters 12 zugeführt.
In dem zweiten Behälterabschnitt 12b ist ein Rohrbündel 16 angeordnet. In einem Verdampfer 18, der in einem das Rohrbündel 16 aufnehmenden Bereich des zweiten Behälterabschnitts vorgesehen ist, wird das Prozesswasser erwärmt und dabei verdampft, wobei sich schwer flüchtige Verunreinigungen in einem Sumpf 20 des ersten Behälterabschnitts 12a sammeln. Das sich in dem Sumpf 20 des ersten Behälterabschnitts 12a sammelnde Konzentrat vermischt sich im Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage 10 mit dem über die Prozesswasserzufuhrleitung 14 in den ersten Behälterabschnitt 12a zugeführten Prozesswasser so dass aufkonzentriertes Prozesswasser aus dem ersten Behälterabschnitt 12a über eine Aufgabeleitung 24 in den Verdampfer 18 gefördert werden kann. Nach Abschluss des Destillationsprozesses kann mittels einer Aufgabepumpe 25 Konzentrat aus dem Sumpf 20 des ersten Behälterabschnitts 12a über eine Konzentratablaufleitung 26 aus dem Destillationsbehälter 12 abgeführt werden.
In der hier gezeigten Prozesswasserdestillationsanlage 10 erfolgt die Verdampfung bei einem gegenüber dem Atmosphärendruck verringerten Druck, wobei ein hier als Brüdenverdichter ausgeführter Verdichter 28 für die Einstellung der gewünschten Druckverhältnisse in der Prozesswasserdestillationsanlage 10 sorgt. Stromabwärts des Verdichters 28 ist ein Pulsationsdämpfer 30 vorgesehen. In dem Verdampfer 18 gebildeter Wasserdampf füllt im Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage 10 einen oberen Teil des ersten Behälterabschnitts 12a sowie den dritten Behälterabschnitt 12c. Der Wasserdampf wird durch einen in dem dritten Behälterabschnitt 12c vorgesehenen Nebelabscheider 32 geleitet und mittels des Verdichters 28 in einen Kondensator 34 gefördert.
Der Kondensator 34 wird durch ein Innenvolumen der Rohre des Rohrbündels 16 definiert. Das in dem Kondensator 34 abgekühlte und dabei kondensierte Destillat wird schließlich durch eine Verbindungsleitung 36 in einen Wärmetauscher 38 geleitet und beim Durchströmen des Wärmetauschers 38 weiter abgekühlt. In dem Wärmetauscher 38 wird das Destillat in Wärmekontakt mit in den Destillationsbehälter 12 der Prozesswasserdestillationsanlage 10 zuzuführendem Prozesswasser gebracht. Der Wärmetauscher 38 wird in der Prozesswasserdestillationsanlage 10 folglich als Prozesswasservorwärmer/Destillatkühler eingesetzt. Nach dem Durchströmen des Wärmetauschers 38 wird das Destillat über eine Destillatabfuhrleitung 39 aus der Prozesswasserdestillationsanlage 10 abgeführt.
Ferner umfasst die Prozesswasserdestillationsanlage 10 eine Inertgasquelle 40, die dazu eingerichtet ist, der Prozesswasserdestillationsanlage 10 Inertgas zuzuführen. In der hier gezeigten Ausführungsform der Prozesswasserdestillationsanlage 10 ist die Inertgasquelle 40 über eine Inertgaszufuhreitung 42 mit dem Behälter 12 verbunden. Insbesondere mündet die Inertgaszufuhrleitung 42 in einen oberen Bereich des dritten Behälterabschnitts 12c, der im Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage 10 mit Wasserdampf gefüllt ist. Alternativ dazu kann die Inertgaszufuhrleitung 42 jedoch auch in eine Leitung münden, über die dem Verdampfer 18 im Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage 10 das zu reinigende Prozesswasser zugeführt wird. Beispielsweise ist es auch denkbar, die Inertgaszufuhrleitung 42 stromaufwärts des Verdampfers 18 mit der Aufgabeleitung 24 zu verbinden. Die externe Inertgasquelle 40 ist hier in Form eines Dampferzeugers ausgebildet, der dazu eingerichtet ist, der Prozesswasserdestillationsanlage 10 Wasserdampf zuzuführen.
Der Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage 10 wird mittels einer Steuereinrichtung 48 gesteuert. Die Steuereinrichtung 48 ist unter anderem dazu eingerichtet, die Zufuhr von Inertgas aus der Inertgasquelle 40 in die Prozesswasserdestillationsanlage 10 zu steuern. Hierzu steuert die Steuereinrichtung 48 die Inertgasquelle 40 sowie ein in der Inertgaszufuhrleitung 42 angeordnetes Inertgaszufuhrventil 50 entsprechend an, um einerseits die Inertgaserzeugung in der Inertgasquelle 40 und andererseits die Leitung des erzeugten Inertgases aus der Inertgasquelle 40 in den Behälter 12 je nach Bedarf zu erlauben oder zu unterbrechen.
Die Steuereinrichtung 48 steuert die Zufuhr von Inertgas aus der Inertgasquelle 40 in die Prozesswasserdestillationsanlage 10 derart, dass zumindest in bestimmten Betriebsphasen der Prozesswasserdestillationsanlage 10 eine Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage 10 einen zulässigen Maximalwert nicht überschreitet. Der zulässige Maximalwert der Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage 10 ist ein von einer Sauerstoffgrenzkonzentration eines in der Prozesswasserdestillationsanlage 10 zu behandelnden Prozesswassers abhängiger Wert und kann unter Berücksichtigung eines entsprechenden Sicherheitspuffers z.B. auf ca. 4% festgelegt werden. Der zulässige Maximalwert der Sauerstoffkonzentration, den die Steuereinrichtung 48 als Steuerparameter für die Steuerung der Inertgasquelle 40 nutzt, kann aber auch eine von den Betriebsbedingungen in der Prozesswasserdestillationsanlage 10 abhängige Variable sein.
In jedem Fall wird das der Prozesswasserdestillationsanlage 10 von der Inertgasquelle 40 zugeführte Inertgas dazu genutzt, Sauerstoff, insbesondere Luftsauerstoff aus der Prozesswasserdestillationsanlage 10 zu verdrängen und dadurch die Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage 10 auf den zulässigen Maximalwert zu reduzieren bzw. während des Betriebs der Prozesswasserdestillationsanlage 10 bei oder unter dem zulässigen Maximalwert zu halten. Dadurch wird verhindert, dass im Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage 10 bei der Verdampfung des Prozesswassers ein brennbares und/oder explosives Gasgemisch entsteht, selbst wenn das in der Prozesswasserdestillationsanlage 10 zu behandelnde Prozesswasser leicht flüchtige, brennbare Verunreinigungen, wie z.B. Lösungsmittel enthält. Die Prozesswasserdestillationsanlage 10 umfasst ferner einen Sauerstoffsensor 52, der eine Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage 10 misst und der Steuereinrichtung 48 für die Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage 10 charakteristische Signale übermittelt. Ferner ist ein Temperatursensor 54 vorhanden, der die Temperatur in der Prozesswasserdestillationsanlage 10 misst und der Steuereinrichtung 48 für die Temperatur in der Prozesswasserdestillationsanlage 10 charakteristische Signale übermittelt. Ein Drucksensor 56 dient dazu, den Druck in der Prozesswasserdestillationsanlage 10 zu messen und der Steuereinrichtung 48 für den Druck in der Prozesswasserdestillationsanlage 10 charakteristische Signale zu übermitteln.
Die Steuereinrichtung 48 steuert den Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage 10 in Abhängigkeit der von den Sensoren 52, 54, 56 übermittelten Signale. Insbesondere können die Sensoren 52, 54, 56 als Überwachungseinrichtungen zur Überwachung der Inertisierung der Prozesswasserdestillationsanlage 10 durch das von der Inertgasquelle 40 bereitgestellten Inertgas sowie zur Überwachung des ordnungsgemäßen Betriebs der Prozesswasserdestillationsanlage 10 genutzt werden. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 48 dazu eingerichtet sein, die Prozesswasserdestillationsanlage 10 in einen geeigneten Notbetrieb zu steuern, wenn die von dem Sauerstoffsensor 52 übermittelten Signale anzeigen, dass die Inertisierung der Prozesswasserdestillationsanlage 10 nicht wie geplant verläuft und die Sauerstoffkon- zentration in der Prozesswasserdestillationsanlage 10 den zulässigen Maximalwert erreicht oder überschreitet. In ähnlicher Weise kann die Steuereinrichtung 48 mit der Einleitung eines entsprechenden Notbetriebs auf von den Sensoren 54, 56 erfasste unzulässige Temperatur- und/oder Druckwerte in der Prozesswasserdestillationsanlage 10 reagieren. Die von den Sensoren 52, 54, 56 an die Steuereinrichtung gelieferten Signale können jedoch auch eine Nutzung der Sauerstoffkonzentration, der Temperatur und/oder des Drucks in der Prozesswasserdestillationsanlage 10 als Steuerparameter für die Steuerung der Zufuhr von Inertgas aus der Inertgasquelle 40 in die Prozesswasserdestillationsanlage 10 ermöglichen.
Bei einem Betriebsstart der Prozesswasserdestillationsanlage 10 steuert die Steuereinrichtung 48 den Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage 10 derart, dass zunächst in einem ersten Schritt Inertgas aus der Inertgasquelle 40 in die Prozesswasserdestillationsanlage 10, d. h. den dritten Behälterabschnitt 12c zugeführt wird, bis die Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage 10 den zulässigen Maximalwert erreicht hat. Hierzu wird unter der Steuerung der Steuereinrichtung 48 ein mit dem dritten Behälterabschnitt 12c verbundenes Belüftungsventil 58 geschlossen, während das Inertgaszufuhrventil 50 geöffnet wird. Insbesondere wird das Inertgas der Prozesswasserdestillationsanlage 10 unter der Steuerung der Steuereinrichtung 48 mit einem über dem Atmosphärendruck liegenden Druck von beispielsweise 2 bar und gepulst zugeführt. Zur Realisierung der pulsierenden Inert- gasuzfuhr wird ein in einer Inertgasentlüftungsleitung 60 angeordnetes Inertgasent- lüftungsventil 62 von der Steuereinrichtung 48 derart angesteuert, dass das Inertgasentlüftungsventil 62 mit einer geeigneten Frequenz geöffnet und geschlossen wird.
Um beim Start des Betriebs der Prozesswasserdestillationsanlage 10 eine ordnungsgemäße Flutung der Prozesswasserdestillationsanlage 10 mit Inertgas zu ermöglichen, sind zusätzlich oder alternativ zur der gepulsten Zufuhr des Inertgases unter einem erhöhten Druck verschiedene Betriebsmodi der Prozesswasserdestillationsanlage denkbar. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 48 den Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage 10 derart steuern, dass in einem Zufuhrschritt Inertgas aus der Inertgasquelle 40 in die Prozesswasserdestillationsanlage 10 zugeführt wird, bis in der Prozesswasserdestillationsanlage 10 ein über dem Atmosphärendruck liegender erster Druck von beispielsweise maximal 1, 3 bar erreicht ist. Anschließend kann in einem Druckreduktionschritt unter der Steuerung der Steuereinrichtung 48 der Druck in der Prozesswasserdestillationsanlage 10 auf einen unterhalb des ersten Drucks liegenden zweiten Druck, beispielsweise Atmosphärendruck reduziert werden. Der Zufuhrschritt und der Druckreduktionschritt können so oft wiederholt werden, bis die Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage 10 den zulässigen Maximalwert erreicht hat.
Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Steuereinrichtung 48 die Prozesswasserdestillationsanlage 10 beim Betriebsstart zur Reduktion der Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage 10 derart steuern, dass in einem Druckreduktionschritt der Druck in der Prozesswasserdestillationsanlage 10 auf einen unter dem Atmosphärendruck liegenden dritten Druck von beispielsweise ca. 500 bis 700 mbar reduziert wird. Anschließend kann in einem Zufuhrschritt Inertgas aus der Inertgasquelle 40 in die Prozesswasserdestillationsanlage 10 zugeführt werden, bis in der Prozesswasserdestillationsanlage ein über dem dritten Druck liegender vierter Druck, beispielsweise Atmosphärendruck erreicht ist. Der Druckreduktionschritt und der Zufuhrschritt können so oft wiederholt werden, bis die Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage den zulässigen Maximalwert erreicht hat. Schließlich ist es auch denkbar, den Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage 10 derart zu steuern, dass über einen Einlass 64, der durch die Mündung der Inertgaszufuhrleitung 42 in den dritten Behälterabschnitt 12c definiert wird, Inertgas aus der Inertgasquelle 40 in die Prozesswasserdestillationsanlage 10 zugeführt wird und gleichzeitig über einen Auslass 66, der durch einen Verbindungpunkt der Inertgasentlüftungsleitung 60 mit dem zweiten Behälterabschnitt 12b definiert wird, Gas aus der Prozesswasserdestillationsanlage 10 abgeführt wird, bis die Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage den zulässigen Maximalwert erreicht hat. Wie in der Figur zu erkennen ist, sind der Einlass 64 und der Auslass 66 ausreichend weit voneinander entfernt in verschiedenen Bereichen der Prozesswasserdestillationsanlage 10 angeordnet, um eine ordnungsgemäße Flutung der Prozesswasserdestillationsanlage 10 mit Inertgas zu fördern.
Die hier im Zusammenhang mit einem Betriebsstart der Prozesswasserdestillationsanlage 10 beschriebene Inertisierung kann auch vor einer Reinigung und/oder einer Spülung der Prozesswasserdestillationsanlage 10 durchgeführt werden. Dadurch kann sichergestellt werden, dass möglicherweise in der Prozesswasserdestillationsanlage 10 verbliebene brennbare und/oder explosive Gase sicher aus der Prozesswasserdestillationsanlage 10 entfernt werden, bevor die Prozesswasserdestillationsanlage mit einem Reinigungsmittel gefüllt wird.
Wenn die Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage 10 den zulässigen Maximalwert erreicht hat, wird in einem zweiten Schritt unter der Steuerung der Steuereinrichtung 48 die Inertgaszufuhr durch Schließen des Inertgaszufuhrventils 50 gestoppt. Ferner wird der Druck in der Prozesswasserdestillationsanlage 10 auf einen unter dem Atmosphärendruck liegenden Druck reduziert, indem die Steuereinrichtung 48 den Verdichter 28 in Betrieb nimmt. Beispielsweise kann der Druck in der Prozesswasserdestillationsanlage 10 auf einen Druck von 500 bis 700 mbar reduziert werden.
Anschließend wird in einem dritten Schritt zu reinigendes Prozesswasser in die Prozesswasserdestillationsanlage 10 zugeführt, indem unter der Steuerung der Steuereinrichtung 48 ein in der Prozesswasserzufuhrleitung 14 angeordnetes Prozesswasserzufuhrventil 68 geöffnet und der zu diesem Zeitpunkt in der Prozesswasserdestillationsanlage 10 vorherrschende verringerte Druck dazu genutzt wird, das Prozesswasser in die Prozesswasserdestillationsanlage 10 zu saugen. Um während der Prozesswasserzufuhr die Zufuhr von Luft in die Prozesswasserdestillationsanlage 10 zu minimieren, wird das Prozesswasser möglichst wirbelfrei und unter Beachtung eines Füllstands in einem das zu reinigende Prozesswasser aufnehmenden Tank in die Prozesswasserdestillationsanlage 10 zugeführt.
Die Prozesswasserzufuhr in den ersten Behälterabschnitt 12a wird von Füllstandsensoren 70 überwacht. Sobald die von den Füllstandsensoren 70 gelieferten Signale einen ausreichenden Füllstand des ersten Behälterabschnitt 12a anzeigen, setzt die Steuereinrichtung 48 eine Anfahrheizung 72 in Betrieb, wobei das System durch die Inertisierung mit Wasserdampf bereits eine gewisse Vorheizung erfahren hat. Während des Heizprozesses fördert der Verdichter 28 den Dampf zwischen dem Verdampfer 18 und dem Kondensator 34 in einem geschlossenen Kreislauf, wobei ein Bypassventil 74, das je nach Betriebszustand eine Verbindung zwischen dem zweiten Behälterabschnitt 12b und dem dritten Behälterabschnitt 12c freigibt oder unterbricht, geöffnet ist. Dadurch wird der verdichtete Dampf erhitzt und gibt diese Wärme an das im System vorhandene Wasser ab. Während des Heizprozesses wird die gepulsten Zufuhr von Inertgas aus der Inertgasquelle 40 aufrechterhalten, um einen durch Kondensationsvorgänge verursachten Druckabfall und einen daraus resultierenden Lufteintritt in das System zu verhindern.
Wenn die für eine kontinuierliche Destillation erforderliche Temperatur erreicht ist, wird das Bypassventil 74 geschlossen und die Destillation gestartet, wobei während des gesamten Destillationsprozess die Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage 10 überwacht werde kann. Die Destillation findet unter einem unter dem Atmosphärendruck liegenden Unterdrück von beispielsweise 500 bis 700 mbar statt. Bei einem geplanten oder ungeplanten Shut-down der Prozesswasserdestillationsanlage 10 steuert die Steuereinrichtung 48 den Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage 10 daher derart, dass zunächst von der Inertgasquelle 40 Inertgas in die Prozesswasserdestillationsanlage 10 zugeführt wird, bis in der Prozesswasserdestillationsanlage 10 ein Druckausgleich mit dem Atmosphärendruck erreicht ist. Hierzu setzt die Steuereinrichtung 48 die Inertgasquelle 40 in Betrieb und öffnet das Inertgaszufuhrventil 50. Gleichzeitig bleiben alle weiteren Ventile, durch die Luft in die Prozesswasserdestillationsanlage 10 eindringen könnte, geschlossen. Die Inertgaszufuhr erfolgt vorzugsweise gepulst bis ein geringer Überdruck i.H.v. 150 bis 200 mbar über dem Atmosphärendruck erreicht ist. Aufgrund von Kondensationsvorgängen sinkt der Druck dann auf den Atmosphärendruck oder einen geringfügigen und damit bezüglich einer unerwünschten Luftzufuhr in die Prozesswasserdestillationsanlage 10 unkritischen Unterdrück. Wenn die Prozesswasserdestillationsanlage 10 nach einem ungeplanten Shut-down wieder angefahren werden soll, erfolgt der erneute Betriebsstart vorzugsweise wie oben beschrieben. Nach einem geplanten Shut-down wird dagegen nach erfolgtem Druckausgleich mittels der Aufgabepumpe 25 durch ein in der Konzentratablaufleitung 26 angeordnetes geöffnetes Konzentratablassventil 76 Konzentrat aus der Prozesswasserdestillationsanlage 10 entfernt, wobei unter der Steuerung der Steuereinrichtung 48 während der Abfuhr von Konzentrat aus der Prozesswasserdestillationsanlage 10 Inertgas gepulst aus der Inertgasquelle 40 in die Prozesswasserdestillationsanlage 10 zugeführt wird, bis in der Prozesswasserdestillationsanlage 10 vollständig entleert ist. Ferner wird die Inertgaszufuhr durch entsprechen der Ansteuerung des Inertgaszufuhrventils 50 derart gesteuert, dass der zugeführte Inertgasvolumenstrom dem aus der Prozesswasserdestillationsanlage abgeführten Konzentratvolumenstrom entspricht.
Nach dem Shut-down und der Entleerung der Prozesswasserdestillationsanlage 10 unter inerten Bedingungen kann auch die Inertgasquelle 40 abgeschaltet werden. Um zu verhindern, dass aufgrund von nachgelagerten Kondensationsvorgängen in der Prozesswasserdestillationsanlage ein Unterdrück entsteht, steuert die Steuereinrichtung 48 das Belüftungsventil 58 in seinen geöffneten Zustand. Für einen erneuten Betriebsstart ist dann eine erneute Inertisierung der Prozesswasserdestillationsanlage 10 erforderlich.

Claims

Patentansprüche
1. Prozesswasserdestillationsanlage (10) die umfasst:
- einen Verdampfer (18),
- einen Kondensator (34),
- einen Verdichter (28), der dazu eingerichtet ist, im Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage (10) in zumindest einem Bereich der Prozesswasserdestillationsanlage (10) einen gewünschten Druck zu erzeugen und Dampf aus dem Verdampfer (18) in den Kondensator (34) zu fördern,
- eine Inertgasquelle (40), die dazu eingerichtet ist, der Prozesswasserdestillationsanlage (10) Inertgas zuzuführen, und
- eine Steuereinrichtung (48), die dazu eingerichtet ist, die Zufuhr von Inertgas aus der Inertgasquelle (40) in die Prozesswasserdestillationsanlage (10) derart zu steuern, dass zumindest in bestimmten Betriebsphasen der Prozesswasserdestillationsanlage (10) eine Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage (10) einen zulässigen Maximalwert nicht überschreitet.
2. Prozesswasserdestillationsanlage (10) nach Anspruch 1, wobei:
- die Inertgasquelle (40) ein externer Dampferzeuger ist, die dazu eingerichtet ist, der Prozesswasserdestillationsanlage (10) Wasserdampf zuzuführen, und/oder
- der zulässige Maximalwert der Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage (10) ein von einer Sauerstoffgrenzkonzentration eines in der Prozesswasserdestillationsanlage zu behandelnden Prozesswassers abhängiger Wert ist.
3. Prozesswasserdestillationsanlage (10) nach Anspruch 1 oder 2, die ferner einen Sauerstoffsensor (52) umfasst, der dazu eingerichtet ist, der Steuereinrichtung (48) für eine Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage (10) charakteristische Signale zu übermitteln, wobei die Steuereinrichtung (48) dazu eingerichtet ist, den Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage (10) in Abhängigkeit der von dem Sauerstoffsensor (52) übermittelten Signale zu steuern.
4. Prozesswasserdestillationsanlage (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die ferner umfasst:
- einen Temperatursensor (54), der dazu eingerichtet ist, der Steuereinrichtung (48) für eine Temperatur in der Prozesswasserdestillationsanlage (10) charakteristische Signale zu übermitteln, und/oder - einen Drucksensor (56), der dazu eingerichtet ist, der Steuereinrichtung (48) für einen Druck in der Prozesswasserdestillationsanlage (10) charakteristische Signale zu übermitteln, wobei die Steuereinrichtung (48) dazu eingerichtet ist, den Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage (10) in Abhängigkeit der von dem Temperatursensor (54) und/oder dem Drucksensor (56) übermittelten Signale zu steuern.
5. Prozesswasserdestillationsanlage (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Steuereinrichtung (48) dazu eingerichtet ist, den Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage (10) derart zu steuern, dass
- in einem Zufuhrschritt Inertgas aus der Inertgasquelle (40) in die Prozesswasserdestillationsanlage (10) zugeführt wird, bis in der Prozesswasserdestillationsanlage (10) ein über dem Atmosphärendruck liegender erster Druck erreicht ist,
- anschließend in einem Druckreduktionschritt der Druck in der Prozesswasserdestillationsanlage (10) auf einen unterhalb des ersten Drucks liegenden zweiten Druck reduziert wird, und
- der Zufuhrschritt und der Druckreduktionschritt wiederholt werden, bis die Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage (10) den zulässigen Maximalwert erreicht hat.
6. Prozesswasserdestillationsanlage (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Steuereinrichtung (48) dazu eingerichtet ist, den Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage (10) derart zu steuern, dass
- in einem Druckreduktionschritt in der Prozesswasserdestillationsanlage (10) auf einen unter dem Atmosphärendruck liegenden dritten Druck reduziert wird,
- anschließend in einem Zufuhrschritt Inertgas aus der Inertgasquelle (40) in die Prozesswasserdestillationsanlage (10) zugeführt wird, bis in der Prozesswasserdestillationsanlage (10) ein über dem dritten Druck liegender vierter Druck erreicht ist,
- der Druckreduktionschritt und der Zufuhrschritt wiederholt werden, bis die Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage (10) den zulässigen Maximalwert erreicht hat.
7. Prozesswasserdestillationsanlage (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Steuereinrichtung (48) dazu eingerichtet ist, den Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage (10) derart zu steuern, dass über einen Einlass (64) Inertgas aus der Inertgasquelle (40) in die Prozesswasserdestillationsanlage (10) zugeführt wird und gleichzeitig über einen Auslass (66) Gas aus der Prozesswasserdestillationsanlage (10) abgeführt wird, bis die Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage (10) den zulässigen Maximalwert erreicht hat.
8. Prozesswasserdestillationsanlage (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Steuereinrichtung (48) dazu eingerichtet ist, den Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage (10) derart zu steuern, dass
- Inertgas aus der Inertgasquelle (40) mit einem über dem Atmosphärendruck liegenden Druck in die Prozesswasserdestillationsanlage (10) zugeführt wird, und/oder
- Inertgas aus der Inertgasquelle (40) gepulst in die Prozesswasserdestillationsanlage (10) zugeführt wird.
9. Prozesswasserdestillationsanlage (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei: die Steuereinrichtung (48) dazu eingerichtet ist, den Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage (10) derart zu steuern, dass
- bei einem Betriebsstart der Prozesswasserdestillationsanlage (10) in einem ersten Schritt Inertgas aus der Inertgasquelle (40) in die Prozesswasserdestillationsanlage (10) zugeführt wird, bis die Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage (10) den zulässigen Maximalwert erreicht hat,
- anschließend in einem zweiten Schritt die Zufuhr von Inertgas aus der Inertgasquelle (40) in die Prozesswasserdestillationsanlage (10) gestoppt und der Druck in der Prozesswasserdestillationsanlage (10) auf einen unter dem Atmosphärendruck liegenden Druck reduziert wird, und
- anschließend in einem dritten Schritt zu reinigendes Prozesswasser in die Prozesswasserdestillationsanlage (10) zugeführt wird, wobei die Prozesswasserzufuhr insbesondere so erfolgt, dass die Zufuhr von Luft in die Prozesswasserdestillationsanlage (10) während der Prozesswasserzufuhr minimiert wird, und/oder die Steuereinrichtung (48) dazu eingerichtet ist, den Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage (10) derart zu steuern, dass
- bei einem Shut-down der Prozesswasserdestillationsanlage (10) Inertgas aus der Inertgasquelle (40) in die Prozesswasserdestillationsanlage (10) zugeführt wird, bis in der Prozesswasserdestillationsanlage (10) ein Druckausgleich mit dem Atmosphärendruck erreicht ist, und/oder
- bei einer Abfuhr von Konzentrat aus der Prozesswasserdestillationsanlage (10) Inertgas aus der Inertgasquelle (40) in die Prozesswasserdestillationsanlage (10) zugeführt wird, bis in der Prozesswasserdestillationsanlage (10) vollständig entleert ist.
10. Verfahren zum Betreiben einer Prozesswasserdestillationsanlage (10) die umfasst:
- einen Verdampfer (18),
- einen Kondensator (34),
- einen Verdichter (28), der dazu eingerichtet ist, im Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage (10) in zumindest einem Bereich der Prozesswasserdestillationsanlage (10) einen gewünschten Druck zu erzeugen und Dampf aus dem Verdampfer (18) in den Kondensator (34) zu fördern, und
- eine Inertgasquelle (40), die dazu eingerichtet ist, der Prozesswasserdestillationsanlage (10) Inertgas zuzuführen, wobei eine Steuereinrichtung die Zufuhr von Inertgas aus der Inertgasquelle (40) in die Prozesswasserdestillationsanlage (10) derart steuert, dass zumindest in bestimmten Betriebsphasen der Prozesswasserdestillationsanlage (10) eine Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage (10) einen zulässigen Maximalwert nicht überschreitet.
11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei:
- die Inertgasquelle (40) ein externer Dampferzeuger ist, der dazu eingerichtet ist, der Prozesswasserdestillationsanlage (10) Wasserdampf zuzuführen, und/oder
- der zulässige Maximalwert der Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage (10) ein von einer Sauerstoffgrenzkonzentration eines in der Prozesswasserdestillationsanlage zu behandelnden Prozesswassers abhängiger Wert ist, und/oder
- die Prozesswasserdestillationsanlage (10) ferner einen Sauerstoffsensor (52) umfasst, der dazu eingerichtet ist, der Steuereinrichtung (48) für eine Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage (10) charakteristische Signale zu übermitteln, und wobei die Steuereinrichtung (48) den Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage (10) in Abhängigkeit der von dem Sauerstoffsensor (52) übermittelten Signale steuert.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Prozesswasserdestillationsanlage (10) ferner umfasst:
- einen Temperatursensor (54), der dazu eingerichtet ist, der Steuereinrichtung (48) für eine Temperatur in der Prozesswasserdestillationsanlage (10) charakteristische Signale zu übermitteln, und/oder - einen Drucksensor (56), der dazu eingerichtet ist, der Steuereinrichtung (48) für einen Druck in der Prozesswasserdestillationsanlage (10) charakteristische Signale zu übermitteln, wobei die Steuereinrichtung (48) den Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage (10) in Abhängigkeit der von dem Temperatursensor (54) und/oder dem Drucksensor (56) übermittelten Signale steuert.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei: die Steuereinrichtung (48) den Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage (10) derart steuert, dass
- in einem Zufuhrschritt Inertgas aus der Inertgasquelle (40) in die Prozesswasserdestillationsanlage (10) zugeführt wird, bis in der Prozesswasserdestillationsanlage (10) ein über dem Atmosphärendruck liegender erster Druck erreicht ist,
- anschließend in einem Druckreduktionschritt der Druck in der Prozesswasserdestillationsanlage (10) auf einen unterhalb des ersten Drucks liegenden zweiten Druck reduziert wird, und
- der Zufuhrschritt und der Druckreduktionschritt wiederholt werden, bis die Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage (10) den zulässigen Maximalwert erreicht hat, und/oder die Steuereinrichtung (48) den Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage (10) derart steuert, dass
- in einem Druckreduktionschritt der Druck in der Prozesswasserdestillationsanlage (10) auf einen unter dem Atmosphärendruck liegenden dritten Druck reduziert wird,
- anschließend in einem Zufuhrschritt Inertgas aus der Inertgasquelle (40) in die Prozesswasserdestillationsanlage (10) zugeführt wird, bis in der Prozesswasserdestillationsanlage (10) ein über dem dritten Druck liegender vierter Druck erreicht ist,
- der Druckreduktionschritt und der Zufuhrschritt wiederholt werden, bis die Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage (10) den zulässigen Maximalwert erreicht hat, und/oder die Steuereinrichtung (48) den Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage (10) derart steuert, dass über einen Einlass (64) Inertgas aus der Inertgasquelle (40) in die Prozesswasserdestillationsanlage (10) zugeführt wird und gleichzeitig über einen Auslass (66) Gas aus der Prozesswasserdestillationsanlage (10) abgeführt wird, bis die Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage (10) den zulässigen Maximalwert erreicht hat.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei: die Steuereinrichtung (48) den Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage (10) der- art steuert, dass
- Inertgas aus der Inertgasquelle (40) mit einem über dem Atmosphärendruck liegenden Druck in die Prozesswasserdestillationsanlage (10) zugeführt wird, und/oder
- Inertgas aus der Inertgasquelle (40) gepulst in die Prozesswasserdestillationsanlage (10) zugeführt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei: die Steuereinrichtung (48) den Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage (10) derart steuert, dass - bei einem Betriebsstart der Prozesswasserdestillationsanlage (10) in einem ersten Schritt Inertgas aus der Inertgasquelle (40) in die Prozesswasserdestillationsanlage (10) zugeführt wird, bis die Sauerstoffkonzentration in der Prozesswasserdestillationsanlage (10) den zulässigen Maximalwert erreicht hat,
- anschließend in einem zweiten Schritt die Zufuhr von Inertgas aus der Inertgas- quelle (40) in die Prozesswasserdestillationsanlage (10) gestoppt und der Druck in der Prozesswasserdestillationsanlage (10) auf einen unter dem Atmosphärendruck liegenden Druck reduziert wird, und
- anschließend in einem dritten Schritt zu reinigendes Prozesswasser in die Prozesswasserdestillationsanlage (10) zugeführt wird, wobei die Prozesswasserzufuhr insbe- sondere so erfolgt, dass die Zufuhr von Luft in die Prozesswasserdestillationsanlage
(10) während der Prozesswasserzufuhr minimiert wird, und/oder die Steuereinrichtung (48) kann den Betrieb der Prozesswasserdestillationsanlage
(10) derart steuern, dass
- bei einem Shut-down der Prozesswasserdestillationsanlage (10) Inertgas aus der Inertgasquelle (40) in die Prozesswasserdestillationsanlage (10) zugeführt wird, bis in der Prozesswasserdestillationsanlage (10) ein Druckausgleich mit dem Atmosphärendruck erreicht ist, und/oder
- bei einer Abfuhr von Konzentrat aus der Prozesswasserdestillationsanlage (10) Inertgas aus der Inertgasquelle (40) in die Prozesswasserdestillationsanlage (10) zu- geführt wird, bis in der Prozesswasserdestillationsanlage (10) vollständig entleert ist.
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