FI60503B - Anlaeggning foer industning av vaetskor i flera steg - Google Patents

Description

- Tr! KUULUTUSJULKAISU /;nt;n7 lB3 (^) utlAggningsskrift 6 U 5 O .5 (45) * ^ (51) Kv.ik?/int.ci.3 B 01 D 1/06 (21) P»t*nttlh*kemu* — P*tentan*öknlnj 801721 (22) H*k«mlspllvl — Antttknlngtdag 28.05-80 ^ ^ (23) Alkuptlvt-— Glltlghetsdag 28.05-80 (41) Tullut JulklMksI — Bllvlt offontllg

Patentti- ja rekisterihallitus .... ......

' , (44) Nlhtlvlkilpanon ja kuuLjulkalaun pvm. — .

Patent- och registerstyrelsen ' ' Antökan utlagd oeh utl.akriftan publicerad 30.10.81 (32)(33)(31) Pyydetty «uolkau*—Bagird prlorftet (71) Oy W. Rosenlew Ab, PL 51, 28101 Pori 10, Suomi-Finland(Fl) (72) Arvi Rönnholm, Pori, Suomi-Finland(Fl) _(7L) Oy Kolster Ab _______ _ ____ _ ____ (5M Laitteisto nesteiden monivaihehaihduttamiseksi - Anläggning för indunstning av vätskor i flera steg Tämän keksinnön kohteena on laitteisto nesteiden haihduttamiseksi, joka käsittää useita sarjaan kytkettyjä haihdutinyk-sikköjä niihin kytkettyine erotinlaitteineen.

Tämäntapaisia haihdutuslaitteita käytetään esim. sellu-loosateollisuudessa jäteliemien haihduttamiseen ja kemian teollisuudessa liuoksien haihduttamiseen. Nämä tunnetut laitteet vaativat suhteellisen paljon tilaa vaakasuunnassa johtuen siitä, että erillisissä, kaasumaisen väliaineen suhteen sarjaan kytketyissä haihdutinyksiköissä ja sarjan jälkeisessä lauhdutuksessa halutaan lämmittää näissä jopa eri nestettä, jolloin on jouduttu käyttämään useampaa täysin erillistä lämmönvaihdinta. Tästä syystä on toivottavaa, että voitaisiin pienentää haihdutuslaitcksen tilantarvetta samalla säilyttäen kapasiteetti ennallaan. Tämän keksinnön tarkoituksena on tarjota laitteisto tämän ongelman ratkaisemiseksi .

Keksinnön mukaiselle laitteistolle on pääasiallisesti tun nusomaista se, mitä patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa on esi tetty .

60503

Keksintöä selitetään seuraavassa lähemmin viitaten oheisiin piirustuksiin, jotka esittävät kaaviollisesti keksinnön eri suori-tusmuotoj a.

Kuviossa 1 on esimerkin luonteisesti esitetty viisivaiheinen epäsuoralla lämmönvaihdolla toimiva monivaihehaihdutinsarja, jossa nestesyöttö 2 tapahtuu sarjan lämpötaloudellisesti edullisempaan syöttöyksikköön III, jolloin haihdutettaessa nesteestä vapautuu se-kundäärihöyryä 12, 13, jota ohjataan kulloinkin seuraavaan haihdu-tusvaiheen IV, V kuumentimeen, jotka ovat alenevassa paineessa nes-tevirtauksen 3, 4 sekä höyryvirtauksen 13, 14 suhteen. Esimerkkitapauksessa syöttöyksikön III jälkeisten vaiheiden IV ja V kuumen-timet 42, 43 ovat kaasumaisen väliaineen 12, 21 ja 13, 24 suhteen kaksivaiheisia pystyputkilämmönvaihtajia, joita ympäröivä vaippa muodostaa koko kumpaakin lämmönvaihdinta 42, 43 yhdistävän kokonaisuuden.

Kaksivaiheisessa lämmönvaihtimessa 42 haihdutetaan sen ensimmäisessä vaiheessa nestettä, jonka sisäänvirtausta kuvaa 3, ulosvirtausta 4 sekä poistuvaa sekundäärihöyryä 13, joka johdetaan vaiheen V kuumentimeen 43, jonka kaksivaiheisessa pystyputkilämmönvaihtimessa ensimmäisessä vaiheessa haihdutetaan nestettä, jonka sisäänvirtausta kuvaa 4 ulosvirtausta 5 ja poistuvaa sekundäärihöyryä 14, joka johdetaan lauhduttimelle PL I.

Haihduttimesta V poistuva neste esilämmitetään vaiheiden V ja IV kuumentimien 43, 42 kaksivaiheisien pystyputkilämmönvaihtajien toisessa vaiheessa ja johdetaan välisäiliöön 6, josta edelleen 7 vaiheen III sisäiseen esilämmittimeen 44 ja sieltä 45 vaiheen II esiläm-mittimen 46 kautta haihdutettavaksi itse vaiheessa II. Haihduttimesta II poistuva haihdutettu neste 47 johdetaan edelleen vaiheen II, sisäisen jälkilämmittimen 48 ja primäärilauhteen lämmönvaihtimen 49 kautta, vaiheen I sisäiseen esilämmittimeen 50, josta se ohjautuu haihdutettavaksi itse vaiheessa I. Haihdutinvaiheesta I poistuva neste johdetaan 51 paisunta-astiaan 52, josta paisutettuna edelleen esimerkiksi vahvanesteenä 9 poltettavaksi, sekä osan vahvistusnesteenä 8 syöttönesteeseen 2.

Lauhde, jonka virtausta kuvaa 19 paisutetaan paisuntasäiliös-sä 20 ja paisutushöyry 21 ohjataan haihdutusvaiheen IV kuumentimen 42 kaksivaiheisen pystyputkilämmönvaihtajan ensimmäiseen vaiheeseen yhdessä sekundäärihöyryn 12 kanssa. Jäännöslauhde 22 ohi£;fyaja yksikön 3 60503 IV lämmönvaihtimen 42 ja viedään yhdessä haihduttimen IV kaksivaiheisen pystyputkilämmönvaihtajän ensimmäisen vaiheen haihdutuspinnal-la muodostuvan lauhteen 27 kanssa paisunta-astiaan 23, jonka paisun-tahoyry, jonka virtausta kuvaa 24, johdetaan yhdessä sekundäärihöyryn 13 kanssa haihduttimen V kuumentimen 43 kaksivaiheinen pystyputkiläm-mönvaihtajan ensimmäiseen vaiheeseen ja jäännöslauhde 25 ohittaa yksikön V ja poistuu yhdessä pintalauhduttimelta PL I tulevan lauhteen 28 kanssa, jota kuvaa 29, esimerkiksi käytettäväksi massan pesuun.

Kunkin haihdutusvaiheen IV ja V kuumentimien kaksivaiheisissa pystyputkilämmönvaihtimissa niiden toisessa vaiheessa nesteen esiläm-mityksessä muodostunut lauhde 30, 31 johdetaan lauhteen paisunta-astiaan 32 sekä lauhtumattomat kaasut toisen vaiheen lauhdepinnan yläpuolelta 15, 15 johdetaan yhdessä vaiheiden II ja III kaasun poistojen 17 sekä paisuntahöyryn 23 lauhteen paisunta-astiästä 32 kanssa tyhjiöjärjestelmään eli esimerkissä pintalauhduttime11 e PL II. Tähän johdetaan myös pintalauhduttimelta PL I höyryvirta 18, joka sisältää kaasunpoiston.

Lauhtumattomat kaasut, jonka virtausta kuvaa 35, ohjataan tyh-jiölaitteen 36 avulla haihduttamon ns. lauhdekaivoon 37, josta saatava kaasufraktio 41 poistetaan sinänsä tunnettuun erilliseen käsittelyyn sekä syntyvä lauhdefraktio 39, joka koostuu osaksi pintalauh-duttimessa PL II suoritetun epäsuoran lauhdutuksen tuloksena 38, jota käytetään epäsuorasti jäähdytettynä tyhjiölaitteessa 36 sekä poistetaan yhdessä lauhteen paisunta-astiasta 32 saatavan lauhdeosuuden kanssa 40 sinänsä tunnettuun likaislauhteiden myöhempään käsittelyyn.

Haihduttamosarjaa käytetään primäärihöyryllä 11, jonka lauhde 10 palautetaan.

Laihaneste 1 voidaan väkevöidä syöttönesteeksi 2, esimerkiksi vahvistamalla sitä vahvanesteellä 8, jota samanaikaisesti viedään regenerointiin 9.

Edellä kuvatulla rakenteella saadaan monivaihehaihduttamon vaatimaa tilantarvetta merkittävästi pienenemään. Kun haihdutinvai-heiden IV ja V kuumentimet ovat esimerkkitapauksessa kaksivaiheisia pystyputkilämmönvaihtajia 42, 43, joissa toinen lämmönvaihdin korvaa monivaihehaihduttamon ulkoisen jälkilämmityksen. Poikkipinnallinen tilantarve pienenee tällöin 5,5 % sekä poikkitasossa oleva pituus lyhenee (laitteet peräkkäin) 30 %.

• 4 • 3 4. 60503

Tilantarvetta voidaan edelleen pienentää korvaamalla kuviossa 1 esitetyt epäsuorat lauhduttimet PL I ja PL II keksinnön mukaisesti yhdellä lämmittävän kaasumaisen väliaineen suhteen kaksivaiheisella pystyputkilämmönvaihtimella, joka on esitetty kuviossa 2.

Tällöin kaasunpoistot 15, 16, 17, paisuntahöyry 33 sekä sekundäärihöyry 14 vaiheesta V muodostavat yhdessä höyryn 44, lauhtu-mattomien kaasujen poisto 49 kaasunpoiston 35, ensimmäisestä vaiheesta poistettava lauhde 55 lauhteen 26 sekä toisesta vaiheesta poistuva lauhde 48 lauhteen 38. Lauhdutukseen käytettävän nesteen, esimerkiksi jäähdytysveden, sisään- ja ulosvirtausta esittää 45 ja 46. Näin menetellen pienenee poikkipinnallinen tilantarve edelleen 2 % sekä poikkitasossa oleva pituus lyhenee (laitteet peräkkäin) mainitusta 39 %:sta 35 %:iin.

On selvää, että keksintö ei rajoitu edellä vain esimerkkeinä esitettyihin sovellutusmuotoihin, vaan sitä voidaan muunnella patenttivaatimusten puitteissa. Niinpä keksintö on sovellettavissa monivaiheiseen vuokeiton paisuntahaihdutukseen ja eräkeiton pusku-haihdutukseen. Keksintö ei myöskään ole sidottu haihdutintyyppiin, vaan on Käyttökelpoinen niin putousfilmi (ff) pakkokierto (fc) kuin muihinkin tyyppeihin, kunhan vain pystyputkilämmönvaihdin on kaksivaiheinen lämmittävään väliaineeseeen nähden.

Claims (5)

1. 5 60503
2. 1. Laitteisto nesteiden monivaihehaihduttamiseksi, joka laixteisto käsittää useita kaasumaisen,lämpöä luovuttavan väliaineen suhteen sarjaan kytkettyjä haihdutinyksikköjä niihin kuuluvine haih-dutinyksikköjen jälkeen kytkettyine erotus laitteineen sekä sarjan jälkeisine lauhduttimineen, ja jossa haihdutettava neste syötetään nesteen lämpötilan suhteen lämpötaloudellisesti edullisimpaan haih-dutusvaiheeseen, tunnettu siitä, että vähintään yksi syöttö-yksikön jälkeinen haihdutusvaiheen kuumennin ja/tai lauhdutin koostuu kaasumaisen väliaineen suhteen kaksivaiheisesta pystyputkiläm-mönvaihtajasta, jossa molempia lämmönvaihtajia ympäröivä vaippa muodostaa koko lämmönvaihdinta yhdistävän kokonaisuuden.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnet-t u siitä, että syöttöyksikön jälkeisessä haihdutusvaiheen kaksivaiheisessa pystyputkilämmönvaihtajassa ensimmäisessä vaiheessa haihdutetaan ja toisessa vaiheessa lämmitetään nestettä.
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tunnet- t u siitä, että haihduttamosarjän jälkeisessä kaksivaiheisessa pys-typutkilauhduttimessa lämmitetään nestettä molemmissa vaiheissa. ä. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että edellisestä haihdutusvaiheesta poistuvan sekundäärilauhteen ylilämpö paisutetaan höyrynä seuraavan vaiheen höyrytilaan paisutuksen jäännöslauhteen ohittaessa vaiheen.
5. 5. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen monivaihehaihduttamo, tunnettu siitä, että kaksivaiheisen pystyputkilämmönvaihta-jan toisen vaiheen lämpöpinta on 5-25 %, edullisesti 5-15 % laskettuna koko lämmönvaihtimen lämpöpinnasta. ?>ι·< 9 h'