FI77005B - FOERFARANDE, ANORDNING OCH MEDEL FOER KONCENTRERING AV AGGRESSIVA LOESNINGAR. - Google Patents

FOERFARANDE, ANORDNING OCH MEDEL FOER KONCENTRERING AV AGGRESSIVA LOESNINGAR. Download PDF

Info

Publication number
FI77005B
FI77005B FI874516A FI874516A FI77005B FI 77005 B FI77005 B FI 77005B FI 874516 A FI874516 A FI 874516A FI 874516 A FI874516 A FI 874516A FI 77005 B FI77005 B FI 77005B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
temperature
concentrated
elements
solution
block
Prior art date
Application number
FI874516A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI874516A0 (en
FI77005C (en
Inventor
Tatu Laine
Original Assignee
Rauma Repola Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rauma Repola Oy filed Critical Rauma Repola Oy
Priority to FI874516A priority Critical patent/FI77005C/en
Publication of FI874516A0 publication Critical patent/FI874516A0/en
Application granted granted Critical
Publication of FI77005B publication Critical patent/FI77005B/en
Priority to DE19883834320 priority patent/DE3834320A1/en
Publication of FI77005C publication Critical patent/FI77005C/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01DCOMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D1/00Oxides or hydroxides of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D1/04Hydroxides
    • C01D1/42Concentration; Dehydration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D1/00Evaporating
    • B01D1/06Evaporators with vertical tubes
    • B01D1/10Evaporators with vertical tubes with long tubes, e.g. Kestner evaporators

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Description

1 770051 77005

Menetelmä, laitteisto ja välikappale aggressiivisten liuosten väkevöimiseksiMethod, apparatus and spacer for concentrating aggressive solutions

Keksinnön kohteena on menetelmä, laitteisto ja 5 välikappale aggressiivisten liuosten kuten lipeiden, esim. NaOH:n tai KOH:n väkevöimiseksi mahdollisimman suureen väkevyyteen ennen kiinteyttämistä, jopa 80-99,8 %:n väkevyyteen, halutusta tuotteesta riippuen.The invention relates to a method, an apparatus and a spacer for concentrating aggressive solutions such as lyes, e.g. NaOH or KOH, to the highest possible concentration before solidification, up to a concentration of 80-99.8%, depending on the desired product.

Väkevöitäessä ko. aggressiivisia liuoksia kiehumis-10 pisteessään lämpötila nousee rajusti. Niinpä esim.When concentrating the in aggressive solutions boiling-10 at its point the temperature rises sharply. Thus, e.g.

väkevöitäessä NaOH-liuosta n. 50 %:n väkevyydestä noin 99 %:n väkevyyteen (rajat eivät tarkat) nousee lipeän kiehumispiste ilmakehän paineessa n. 140°C:sta noin 430°C:n lämpötilaan. Täten aggressiivisille liuoksille 15 tehdään alkuväkevöinti yleensä normaalia korkeampipai- neisella höyryllä. Korkeapainehöyryllä voidaan NaOH väke-vöidä käytännössä aina noin 75 %:in asti. Konsentroiminen suurempaan väkevyyteen, ts. haihduttaminen käyttämällä epäsuoraa höyrykuumentamista em. lämpötilan ja 20 paineen nousun takia ei käytännössä ole mahdollista, taloudellista ja järkevää, joten kuumennuksen suhteen on jouduttu erikoisjärjestelyihin.when the NaOH solution is concentrated from about 50% to about 99% (limits not precise), the boiling point of the liquor at atmospheric pressure rises from about 140 ° C to about 430 ° C. Thus, aggressive solutions 15 are generally initially concentrated with steam at a higher pressure than normal. With high pressure steam, NaOH can be concentrated in practice up to about 75%. Concentration to a higher concentration, i.e. evaporation using indirect steam heating due to the above temperature and pressure rise, is not practically possible, economical and sensible, so special arrangements have had to be made for heating.

Epäsuoraan lämmönsiirtoon korkeammilla lämpötila-alueilla, jopa noin 400 C°:en asti, on tunnettua käyt-25 tää orgaanisia lämmönsiirtoaineita, jotka ovat usein orgaanisten yhdisteiden eutektisia seoksia, joilla on hyvä lämpöstabiliteetti ja jotka höyrystyvät ja lauhtuvat vesihöyryn tapaan. Tällainen on esim. Dowtherm (The Dow Chemical Company, vrt "Thermal-liquid Systems", teok-30 sessa Chemical Engineers Handbook, toim. Perry, H.R. ja Chilton, C.H. ss. 9-41).For indirect heat transfer in higher temperature ranges, up to about 400 ° C, it is known to use organic heat exchangers, which are often eutectic mixtures of organic compounds with good thermal stability and which evaporate and condense like water vapor. Such is the case, for example, with Dowtherm (The Dow Chemical Company, cf. "Thermal-liquid Systems", Chemical Engineers Handbook, eds. Perry, H.R. and Chilton, C.H. pp. 9-41).

Tunnetuilla orgaanisilla lämmönsiirtoaineilla ei kuitenkaan yleensä päästä riittävän korkeisiin lämpötiloihin kyseessä olevien aggressiivisten liuosten, 35 esim. NaOH:n loppuväkevöintiä ajatellen.However, known organic heat exchangers generally do not reach sufficiently high temperatures for the final concentration of the aggressive solutions in question, e.g. NaOH.

2 770052 77005

On myös tunnettua käyttää kuumennusväliaineena sulaa suolaa, jota kierrätetään lämmönvaihtimen vaippa-puolella. Kuumennettava NaOH-liuos virtaa lämmönvaihtimen putkipuolella. Liuos väkevöityy yleisesti tunnetul-5 la falling-film-periaattella liuoksen sisältämän veden höyrystyessä pois. Kuumennukseen käytettävän sulan suolan tuottaminen vaatii oman laitteiston, mm. lämmityskattilan. Lisäksi tarvitaan suolan kierrättämiseksi oma kierrätysputkisto ja pumppaussysteemi. Tällainen sys-10 teemi vaatii kalliita investointeja, lisäksi systeemin kunnossapito on kallista laitteiston monimutkaisuuden sekä korroosiosta aiheutuvien ongelmien vuoksi.It is also known to use molten salt as the heating medium, which is recycled on the jacket side of the heat exchanger. The heated NaOH solution flows on the pipe side of the heat exchanger. The solution is concentrated by the generally known principle of falling film as the water contained in the solution evaporates. The production of molten salt used for heating requires its own equipment, e.g. heating boiler. In addition, a separate recycling piping and pumping system is required to recycle the salt. Such a sys-10 system requires expensive investments, in addition, the maintenance of the system is expensive due to the complexity of the equipment as well as the problems caused by corrosion.

On myös tunnettua, aikaisemmin yleisesti käytetyllä menetelmällä konsentroida NaOHra padassa, jota täl-15 löin korkean lämpötilan aikaansaamiseksi kuumennettiin suoralla liekillä. Tällaisessa menetelmässä käyttö- ja ylläpitokustannukset ovat suuret. Myös padan käyttöikä on erittäin rajoitettu, usein vain yksi vuosi.It is also known, by a previously commonly used method, to concentrate NaOH in a pot which was then heated with a direct flame to obtain a high temperature. In such a method, operating and maintenance costs are high. Also, the life of the pot is very limited, often only one year.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada agg-20 ressiivisten liuosten kuten Upeiden, esim. NaOH:n ja KOH:n väkevöintiin sopiva, epäsuoraa lämmönsiirtoa käyttävä menetelmä, jolla vältetään edellä mainitut epäkohdat, ja erityisesti vältetään falling-film- tai pakko-kiertolaitteen käyttö ja vältytään niihin liittyviltä 25 lisäinvestoinneilta ja lisäkäyttökustannuksilta ja korroosio- yms. ongelmilta, ja joka mahdollistaa em. liuosten väkevöinnin aina 80-99,8 %:n väkevyyten asti, tai jopa ylikin, tunnettuja menetelmiä edullisemmalla tavalla ja yksinkertaisemmilla välineillä. Tämä tarkoitus saa-30 vutetaan keksinnön mukaisella, epäsuoraa lämmönsiirtoa käyttävällä menetelmällä, jolle on tunnusomaista se, että väkevöitävä liuos pumpataan savukaasuhaihduttimeen, kulkemaan savukaasukanavaan sovitettujen kuumennineleraenttien. putkien läpi, jotka elementit on järjestetty väkevöitä-35 vän liuoksen suhteen kylmimmästä kuumimpaan, jolloin viimeisessä elementissä liuoksen lämpötila ja väkevyys on korkein.The object of the present invention is to provide a process for the indirect concentration of agg-20 reactive solutions, such as steep, e.g. NaOH and KOH, using indirect heat transfer, which avoids the above-mentioned disadvantages, and in particular avoids the use of a falling film or forced circulation device. associated additional investment and additional operating costs and corrosion and the like problems, and which allows the above solutions to be concentrated up to a concentration of 80-99.8%, or even more, in a more advantageous manner and by simpler means than known methods. This object is achieved by the method according to the invention using indirect heat transfer, which is characterized in that the solution to be concentrated is pumped to the flue gas evaporator to pass through the heating elements arranged in the flue gas duct. through tubes arranged from the coldest to the hottest relative to the concentrated solution, the last element having the highest temperature and concentration of the solution.

Il 3 77005Il 3 77005

Keksinnön mukaisesti konsentroitava neste kulkee läpi usean kuumenninelementin, jotka korkeussuunnassa on laskevasti porrastettu siten, että neste kulkee kyl-mimmästä kuumimpaan, jolloin viimeisen elementin lämpö-5 tila on väkevöitävän liuoksen jähmettymispisteen yläpuolella, edullisesti kuitenkin korkeintaan n. 400°C.According to the invention, the liquid to be concentrated passes through a plurality of heating elements, which are descended stepwise in height so that the liquid passes from the coldest to the hottest, the temperature of the last element being above the solidification point of the solution to be concentrated,

Keksinnön mukaisen menetelmän käyttö, jossa konsentroitava neste kulkee läpi monielementtisen, porrastetun laitteiston, poistaa käytännön ongelmia, mm.The use of the method according to the invention, in which the liquid to be concentrated passes through a multi-element, staggered apparatus, eliminates practical problems, e.g.

10 minimoi paikalliset lämpötilan nousut, jotka aiheuttavat vakavia korroosio-ongelmia. Useampielementtinen ratkaisu osaltaan estää korroosion muodostumista edesauttavien paikallisten lämpötilahuippujen syntymistä.10 minimizes local temperature rises that cause severe corrosion problems. The multi-element solution helps to prevent the formation of local temperature peaks that contribute to the formation of corrosion.

Keksinnön kohteena on myös laitteisto aggressii-15 visten liuosten kuten lipeiden, esim. NaOH:n tai KOH:n väkevöimiseksi, johon kuuluu - lämmöntuottolaitteet - konsentroitavan nesteen syöttö- ja kuljetus-laitteet 20 - konsentroidun nesteen poistolaitteet - haihdutinlaitteet.The invention also relates to an apparatus for concentrating aggressive solutions such as lyes, e.g. NaOH or KOH, comprising - heat generating devices - concentrating liquid supply and conveying devices 20 - concentrated liquid removal devices - evaporator devices.

Laitteistolle on tunnusomaista, että se sisältää useita kuumenninelementtilohkoja, jotka on sovitettu laskevasti peräkkäin kylmimmästä kuumimpaan, jolloin 25 haihdutuselementit on sovitettu siten, että lipeän väkevöityessä kasvavan ominaispainon aiheuttama hydrostaattinen ylipaine eliminoituu.The apparatus is characterized in that it comprises a plurality of blocks of heater elements arranged in descending order from coldest to hottest, the evaporating elements being arranged so as to eliminate the hydrostatic overpressure caused by the increasing specific gravity as the lye concentrates.

Keksinnön mukaisessa laitteistossa ei kuumennin-elementtien välissä tarvita lipeän siirtopumppuja eikä 30 sulkulaitteita, jotka olisivat jatkuvasti lipeän kanssa kosketuksissa. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa tyhjen-nyslaitteet ovat ainoastaan tyhjennyshetken alttiina kuumalle, jäähtyessään jähmettyvälle liuokselle.In the apparatus according to the invention, there is no need for lye transfer pumps or shut-off devices between the heater elements, which would be in constant contact with the lye. In the solution according to the invention, the emptying devices are only exposed to a hot, solidifying solution at the moment of emptying.

Keksinnön kohteena on myös menetelmän toteutta-35 miseen soveltuva kuumenninelementti, jolle tunnusomaista on, että se on varustettu elementin pystysuuntaisella tyh- 4 77005 jennysputkella, joka on yhdistetty laitteiston tyhjennys-putkistoon. Kuumenninelementin rakenne mahdollistaa osaltaan sen, että haihdutuslaitteisto voidaan tyhjentää ilman erillisiä siirtopumppuja tai sulkulaitteita, mikä 5 helpottaa laitteiston käyttöä ja huoltoa.The invention also relates to a heater element suitable for carrying out the method, characterized in that it is provided with a vertical drain pipe of the element, which is connected to the drain piping of the apparatus. The structure of the heating element contributes to the fact that the evaporation equipment can be emptied without separate transfer pumps or shut-off devices, which facilitates the use and maintenance of the equipment.

Seuraavassa keksintöä ja sillä saavutettavia etuja kuvataan viittaamalla oheisten piirustusten kuvioihin, joissa kuvio 1 esittää konsentrointiyksikön virtaus-10 kaaviota peruskaaviona kuvio 2 esittää kaavamaisesti erästä sovellutus-muotoa keksinnön mukaisesta modulirakenteisesta väke-vöintiyksiköstä, joka käsittää neljä lämmönvaihdinele-menttiä 15 kuvio 3 esittää kaavamaisesti erästä keksinnön mukaisen laitteiston sovellutusmuotoa sivulta päin, läpi-leikkauskuvana.In the following, the invention and the advantages obtained by it will be described with reference to the figures of the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows a flow diagram of a concentrating unit as a basic diagram. an embodiment of the apparatus according to the invention from a side, through-sectional view.

Kuten kuviossa 1 on esitetty, laitteistoon kuuluu kaasuntuottamis- ja kierrätyslaitteet 1, poltin 3 poltto-20 kammioineen, putkisto 21 polttoaineen syöttämiseksi sekä kaasujenkiertoputkisto 4, 4' ja kiertokaasupuhallin 5 kaasun kierrättämiseksi. Kaasunkierrätyslaitteet 1 on varustettu jäähtyneen kaasun poistoputkella 6. Laitteistoon kuuluu lisäksi haihteen lauhdutuslaitteet 7, joihin 25 kuuluu epäsuora tai suora lauhdutin 8, sekä lauhdeluk- kona toimiva lauhdesäiliö 9 sekä tarvittaessa alipaineen aikaansaamiseen tarvittavat laitteet 10.As shown in Figure 1, the apparatus includes gas production and recirculation devices 1, a burner 3 with combustion chambers 3, a piping 21 for supplying fuel, and a gas circulation circuit 4, 4 'and a circulating gas fan 5 for circulating gas. The gas recirculation devices 1 are provided with a cooled gas outlet pipe 6. The apparatus further comprises evaporative condensing devices 7, which include an indirect or direct condenser 8, as well as a condensing tank 9 acting as a condensing lock and, if necessary, devices 10 for creating a vacuum.

Lisäksi laitteistoon kuuluu haihdutinyksikkö 2 sekä väkevöitävän liuoksen syöttöputkisto 11 ja väke-30 vöidyn tuotteen poistoputkisto 12, joka on edullista varustaa lämpösaatolla 13 tuotteen jähmettymisen estämiseksi.In addition, the apparatus comprises an evaporator unit 2 and a solution piping 11 for the solution to be concentrated and an outlet piping 12 for the concentrated product, which is preferably provided with a heat output 13 to prevent the product from solidifying.

Kuvion 1 laitteisto on lisäksi varustettu liuoksen tyhjennyslaitteistolla 14 laitteiston tyhjentämi-35 seksi alipaineen avulla liuoksesta. Tyhjennyslaitteis-to 14 sisältää esim. tyhjennyssäiliön 15, tyhjennys-putket 16, liuospumpun 17 sekä tyhjennyssäiliöön 15 liitetyt laitteet 18 alipaineen aikaansaamiseksi(kuten höyry-The apparatus of Figure 1 is further provided with a solution emptying apparatus 14 for evacuating the apparatus by means of a vacuum from solution. The discharge device 14 includes, for example, a drain tank 15, drain pipes 16, a solution pump 17 and devices 18 connected to the drain tank 15 for creating a vacuum (such as a steam tank).

IIII

5 77005 ejektorin tai tyhjöpumpun).5 77005 ejector or vacuum pump).

Laitteisto on lisäksi varustettu tarvittavilla jäähdytysvesiputkilla 19 jäähdytysveden kuljettamiseksi tarvittaviin kohteisiin, kuten lauhduttimelle 8 ja tyhjö-5 laitteille 10, 18 sekä lisäksi putkistolla 20 haihteen johtamiseksi lauhduttimelle 8.The apparatus is further provided with the necessary cooling water pipes 19 for conveying cooling water to the necessary objects, such as the condenser 8 and the vacuum-5 devices 10, 18, and further with the piping 20 for conducting the evaporator to the condenser 8.

Keksinnön mukaiseen modulirakenteiseen väkevöinti-yksikköön kuuluu useita, kuviossa 2 neljä ja kuviossa 3 kahdeksan kappaletta, edullisesti oleellisesti identtistä 10 "putkipakettia", lämmönvaihdin- eli kuumenninelementtiä 22, jotka täten ovat keskenään vaihtokelpoisia. Kuumen-ninelementit 22 on kuvion 3 ratkaisussa korkeussuunnassa porrastettu siten, että lipeän väkevöityessä kasvavan ominaispainon aiheuttama hydrostaattinen ylipaine ja 15 paikallinen ylikuumeneminen eliminoituvat (kuvio 3).The modular concentration unit according to the invention comprises several, in Fig. 2 four and in Fig. 3 eight pieces, preferably substantially identical 10 "tube packages", heat exchanger or heater elements 22, which are thus interchangeable. In the solution of Fig. 3, the heat-nin elements 22 are staggered in the height direction so that the hydrostatic overpressure and local overheating caused by the increasing specific gravity are eliminated as the liquor concentrates (Fig. 3).

Polttimeen 3 (kuviot 1 ja 2) johdetaan polttoainetta polttoaineputkea 21 pitkin. Polttimesta 3 savukaasut johdetaan esimerkiksi kiertokaasupuhaltimen 5 kierrättäminä kaasujen kiertoputkiston 4 läpi kuumenta-20 maan savukaasukanavaan 23 ripustettuja putkipaketteja 22. Savukaasut kulkevat täten elementtien 22 putkien lomitse lämmittäen epäsuorasti putkien sisällä kulkevaa lipeää.Fuel is supplied to the burner 3 (Figures 1 and 2) via the fuel pipe 21. The flue gases from the burner 3 are led, for example, by recirculating gas blower 5 through circulating gas circuits 4 through pipe circuits 22 suspended in the flue gas duct 23 of the heating ground 20. The flue gases thus pass through the pipes of the elements 22 indirectly

Savukaasujen käyttölämpötilaa säädetään palauttamalla osa haihdutuslaitteiden 2 lämmitykseen käyte-25 tystä savukaasusta takaisin kuumien savukaasujen kiertoon jäähdyttämään savukaasuja haluttuun lämpötilaan.The operating temperature of the flue gases is controlled by returning part of the flue gas used for heating the evaporators 2 back to the circulation of the hot flue gases to cool the flue gases to the desired temperature.

Osa jäähtyneestä savukaasusta johdetaan prosessin jälkeen kaasun poistoputkea 6 pitkin ulkoilmaan.After the process, part of the cooled flue gas is led to the outside air via the gas outlet pipe 6.

Kuviossa 2 on esitetty kaavakuva laitteistosta, 30 jolla on suoritettu koeajoja. Tällöin haihduttimeen 2 syötettiin 320 kg/h konsentroitavaa NaOHrta, joka oli esihaihduttimessa haihdutettu n. 48 paino-%:ksi ja lämmitetty n. 53°C:en. Kokeessa käytetty laitteisto käsitti neljä läramönvaihdin-kuumenninelementtiä 22, 35 joissa nestettä lämmitettiin loppulämpötilaan n. 378°C:en.Figure 2 shows a schematic diagram of the apparatus 30 on which the test runs have been performed. In this case, 320 kg / h of NaOH to be concentrated were fed to evaporator 2, which had been evaporated to about 48% by weight in a pre-evaporator and heated to about 53 ° C. The apparatus used in the experiment comprised four heat exchanger-heater elements 22, 35 in which the liquid was heated to a final temperature of about 378 ° C.

6 770056 77005

Ensimmäisestä kuumenninelementistä liuos siirtyi ylijuoksuna toiseen kuumenninelementtiin, jossa nestettä lämmitettiin n. 151°C:en. Noin 54 %:inen liuos siirtyi ylijuoksuna kolmanteen kuumenninelementtiin. Kolman-5 nessa kuumenninelementissä konsentroitavaa nestettä lämmitettiin n. 201°C:en ja noin 76 %:inen neste siirtyi ylijuoksuna neljänteen kuumenninelementtiin. Neljännen elementin lämpötila oli noin 378°C ja siinä tapahtui väkevöityminen n. 98,2 paino-%:in. Neljännestä elemen-10 tistä tuote siirtyi ylijuoksuna ja johdettiin jatkokäsittelyyn. Parametrit KOH:n väkevöinnille vastaavanlaisessa nelikuumenninelementtisessä laitteistossa ovat: ensimmäisen elementin lämpötila n. 148-152°C, väkevyys n. 51 %, toisen elementin lämpötila n. 188-192°C, väke-15 vyys n. 62 %, kolmannen lämpötila n. 250-254°C, väkevyys n. 74°C ja neljännen lämpötila n. 278-382°C, väkevyys n. 89 %.From the first heating element, the solution passed as an overflow to the second heating element, where the liquid was heated to about 151 ° C. Approximately 54% of the solution passed overflow to the third heater element. In the third heater element, the liquid to be concentrated was heated to about 201 ° C and about 76% of the liquid passed overflow to the fourth heater element. The temperature of the fourth element was about 378 ° C and it was concentrated to about 98.2% by weight. From the fourth element, the product passed as an overflow and was subjected to further processing. The parameters for concentrating KOH in a similar four-element element apparatus are: temperature of the first element approx. 148-152 ° C, concentration approx. 51%, temperature of the second element approx. 188-192 ° C, concentration approx. 62%, temperature of the third 250-254 ° C, concentration about 74 ° C and fourth temperature about 278-382 ° C, concentration about 89%.

Konsentroidulle liuokselle voidaan suorittaa vakuumi- eli tyhjöpaisuntakäsittely ennen kiinteytystä 20 ja/tai pakkausta. Koska neste keksinnönmukaisessa laitteistossa siirtyy ylijuoksuna elementistä toiseen ei lipeän siirtopumppuja tai sulkulaitteita kuumenninele-menttien välillä tarvita.The concentrated solution may be subjected to a vacuum or vacuum expansion treatment prior to solidification and / or packaging. Since the liquid in the apparatus according to the invention is transferred as an overflow from one element to another, no lye transfer pumps or shut-off devices are required between the heating elements.

Haihdutus voi tapahtua ilmanpaineessa tai ali-25 paineessa. Käytettävät prosessiparametrit, lämpötila, paine ja konsentraatio riippuvat mm. kuumenninelement-tien lukumäärästä sekä lämpöpinnan suuruudesta.Evaporation can take place at atmospheric pressure or under-25 pressure. The process parameters, temperature, pressure and concentration used depend on e.g. the number of heating element paths and the size of the heating surface.

Kuumenninelementeissä konsentroituvan liuoksen koskettamat pinnat voidaan valmistaa nikkelistä. Käy-30 tettäessä polttoaineena vetyä voivat elementtien ulkopinnatkin olla nikkeliä. Jos polttoaine sisältää rikkiä, tulee nikkeliputket varustaa suojakerroksella tai -putkella, jonka materiaali riippuu käytettävästä polttoaineesta.The surfaces in contact with the solution to be concentrated in the heating elements can be made of nickel. When hydrogen is used as a fuel, the outer surfaces of the elements can also be nickel. If the fuel contains sulfur, the nickel pipes must be fitted with a protective layer or pipe, the material of which depends on the fuel used.

35 Käytettävän polttoaineen valinta riippuu paikal lisista oloista, jotka otetaan huomioon sovellettaessa keksinnön mukaista menetelmää ja laitteistoa käytäntöön.The choice of fuel to be used depends on the local conditions which are taken into account when applying the method and apparatus according to the invention in practice.

Il 7 77005 Tällöin esim. kloorielektrolyysistä peräisin olevaa vetyä on useasti tällaiseen tarkoitukseen käytettävissä.Il 7 77005 In this case, for example, hydrogen from chlorine electrolysis is often available for such a purpose.

Keksinnön mukaisessa laitteistossa elementit 22 ovat oleellisesti identtisiä, mikä vähentää varastoiva-5 vien varaosien määrää, periaatteessa riittää yksi vara-elementti. Jokainen haihdutuselementti voidaan erikseen irroittaa huoltoa varten ja ne ovat keskenään vaihtokelpoisia esim. siten, että korkeimmassa lämpötilassa käytetty kuumenninelementti siirretään käytettäväksi alim-10 massa lämpötilassa, ts elementtien kestoikää voidaan näin pidentää.In the apparatus according to the invention, the elements 22 are substantially identical, which reduces the number of spare parts to be stored, in principle one spare element is sufficient. Each evaporator element can be removed separately for maintenance and is interchangeable, e.g. by moving the heater element used at the highest temperature for use at the lowest temperature, i.e. the service life of the elements can thus be extended.

Kukin elementti on varustettu läpi elementin menevällä tyhjennysputkella, joka on liitettävissä tyhjen-nyslaitteistoon 14. Tämä mahdollistaa haihdutinyksikön 15 helpon tyhjennyksen alipaineen avulla, mikä helpottaa esim. laitteen huoltoa ja vähentää korroosio- ja käyttöongelmia. Elementtien porrastetusta sovittamisesta yläjuoksuna tapahtuvan konsentroituvan nesteen elementistä toiseen siirtymisen ja tyhjennysputken ja tyhjennyslait-20 teiston ansiosta keksinnön mukaisessa laitteistossa haih-dutuselementtien välisiä lipeän siirtopumppuja tai sulkulaitteita ei tarvita. Tavanomaisten laitteistojen tyhjennys tapahtuu alakautta, mistä tunnetuissa ratkaisuissa aiheutuu hankaluuksia, koska konsentroitu liuos jäh-25 mettyy pienenkin lämpötilan laskun johdosta helposti ja tukkii putket. Keksinnön mukaisessa laitteistossa tyh-jennysputki helpottaa merkittävästi laitteen käyttöä.Each element is provided with a drain pipe passing through the element, which can be connected to a drain device 14. This allows the evaporator unit 15 to be easily emptied by means of a vacuum, which facilitates e.g. maintenance of the device and reduces corrosion and operating problems. Due to the stepwise fitting of the elements from one element of the concentrated liquid upstream and the drain pipe and the drainage device 20, the apparatus according to the invention does not require lye transfer pumps or shut-off devices between the evaporation elements. Conventional equipment is emptied from below, which causes difficulties in known solutions, because the concentrated solution easily solidifies due to even a small drop in temperature and clogs the pipes. In the apparatus according to the invention, the drain pipe significantly facilitates the use of the apparatus.

Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoitettu ainoastaan havainnollistamaan keksinnön ajatus-30 ta. Yksityiskohdiltaan voivat keksinnön mukainen menetelmä ja laitteisto/elementit vaihdella patenttivaatimusten puitteissa käyttöolosuhteiden mukaan.The drawings and the related description are only intended to illustrate the idea of the invention. The details of the method and apparatus / elements according to the invention may vary within the scope of the claims according to the conditions of use.

Claims (16)

1. Menetelmä aggressiivisten liuosten, kuten li-peiden, esim. NaOH:n tai KOH:n väkevöimiseksi epäsuoraa 5 lämmönsiirtoa käyttäen, tunnettu siitä, että väkevöitävä liuos pumpataan savukaasuhaihduttimeen, kulkemaan savukaasukanavaan sovitettujen kuumenninelement-tien putkien läpi, jotka elementit on väkevöitävän liuoksen suhteen järjestetty kylmimmästä kuumimpaan, jolloin 10 viimeisessä elementissä liuoksen lämpötila ja väkevyys on korkein.A method for concentrating aggressive solutions, such as liquors, e.g. NaOH or KOH, using indirect heat transfer, characterized in that the solution to be concentrated is pumped to a flue gas evaporator, passing through pipes of heating elements arranged in the flue gas duct, the elements being arranged from coldest to hottest, with the temperature and concentration of the solution being the highest in the last 10 elements. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että konsentroitava neste kulkee läpi usean kuumenninelementin, jolloin viimeisen eli 15 kuumimman elementin lämpötila on väkevöitävän liuoksen jähmettymispistettä korkeampi, edullisesti kuitenkin korkeintaan n. 400°C.Process according to Claim 1, characterized in that the liquid to be concentrated passes through a plurality of heating elements, the temperature of the last or hottest element being higher than the solidification point of the solution to be concentrated, but preferably not more than about 400 ° C. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tuotteen väkevyys 20 viimeisessä lohkossa on n. 80-99,80 %.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the concentration of the product in the last block 20 is about 80-99.80%. 4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että konsentroitava neste kulkee läpi usean kuumenninelementin, jotka korkeussuunnassa on laskevasti porrastettu kylmimmästä 25 kuumimpaan.Method according to Claim 1, 2 or 3, characterized in that the liquid to be concentrated passes through a plurality of heating elements which are descending stepwise from the coldest to the hottest in the height direction. 5. Patenttivaatimuksen 1, 2, 3 tai 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että savukaasuhaihduttimeen tarvittava lämpöenergia saadaan vety-, maakaasu- tai öljypolton tai vastaavien polttoaineiden 30 polton savukaasusta.Method according to Claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that the thermal energy required for the flue gas evaporator is obtained from the flue gas of the combustion of hydrogen, natural gas or oil or similar fuels. 6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että savukaasun (polttokaasun) lämpötilaa alennetaan ennen sen osumista elementtilohkojen lämpöpintoihin. Il 9 77005Method according to one of the preceding claims, characterized in that the temperature of the flue gas (combustion gas) is lowered before it hits the thermal surfaces of the element blocks. Il 9 77005 7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että savukaasujen lämpötilaa alennetaan johtamalla prosessin läpikäyneitä, jäähtyneitä savukaasuja kuumien savukaasujen 5 sekaan.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the temperature of the flue gases is reduced by passing the cooled flue gases which have undergone the process into the hot flue gases 5. 8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että poltto-r kaasut virtaavat vastavirtaisesti lipeän virtaukseen nähden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the combustion gases flow countercurrently to the flow of the liquor. 9. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mu kainen menetelmä, tunnettu siitä, että element-tilohkoja on 3-10, edullisesti 4-8.Method according to one of the preceding claims, characterized in that there are 3 to 10, preferably 4 to 8, element blocks. 10. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lohkojen (22) lukumäärän 15 ollessa neljä ja n. 47-52 paino-% NaOH-syötön lämpötilan ollessa n. 50-55°C, niin ensimmäisen lohkon lämpötila ilmanpaineessa on n. 120-140°C, toisen lohkon lämpötila on n. 148-152°C, kolmannen lohkon lämpötila on n. 190-220°C ja neljännen lohkon lämpötila on n. 20 370-380°C, jolloin tuotteen loppuväkevyys on n.98 paino-%.A method according to claim 8, characterized in that when the number of blocks (22) is four and the temperature of the NaOH feed is about 47-52% by weight at about 50-55 ° C, the temperature of the first block at atmospheric pressure is about 120 -140 ° C, the temperature of the second block is about 148-152 ° C, the temperature of the third block is about 190-220 ° C and the temperature of the fourth block is about 20 370-380 ° C, whereby the final concentration of the product is about 98 weight. -%. 11. Laitteisto aggressiivisten liuosten, kuten lipeiden, esim. NaOH:n ja KOH:n väkevöimiseksi, johon kuuluu - lämmöntuottolaitteet (1), 25. konsentroitavan nesteen syöttölaitteet ja kuljetuslaiteet, - konsentroidun nesteen poistolaitteet, sekä - haihdutinlaitteet, tunnettu siitä, että laitteisto sisältää useita 30 kuumenninelementtilohkoja (22), jotka on sovitettu väke-vöitävän syötön suhteen peräkkäin kylmimmästä kuumimpaan, jolloin viimeisessä elementissä liuoksen lämpötila ja väkevyys on korkein.11. Apparatus for concentrating aggressive solutions such as lyes, eg NaOH and KOH, comprising - heat generating equipment (1), 25. concentrating liquid supply and conveying equipment, - concentrated liquid removal equipment, and - evaporator equipment, characterized in that the equipment includes a plurality of blocks of heater elements (22) arranged sequentially from the coldest to the hottest with respect to the feed to be concentrated, with the last element having the highest temperature and concentration of the solution. 12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen laitteisto, 35 tunnettu siitä, että kuumenninelementit on järjestetty porrastetusti kylmimmästä kuumimpaan siten, että lipeän väkevöityessä kasvavan ominaispainon aiheuttama hydrostaattinen ylipaine eliminoituu. 10 77005Apparatus according to Claim 11, characterized in that the heater elements are arranged in stages from coldest to hottest so that, as the liquor is concentrated, the hydrostatic overpressure caused by the increasing specific gravity is eliminated. 10 77005 13. Patenttivaatimuksen 11 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteisto sisältää 3-10 elementtilohkoa, edullisesti 4-8 elementtilohkoa.Apparatus according to Claim 11, characterized in that the apparatus comprises 3 to 10 element blocks, preferably 4 to 8 element blocks. 14. Patenttivaatimuksen 11 mukainen laitteisto, 5 tunnettu siitä, että elementtilohkot (22) ovat rakenteeltaan oleellisesti identtisiä.Apparatus according to Claim 11, characterized in that the element blocks (22) are substantially identical in structure. 15. Patenttivaatimuksen 11 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että kuumenninelementtilohkot on varustettu tyhjennyslaitteistoon yhdistettävällä pys-10 tysuunnassa läpi elementtilohkon (22) kulkevalla tyh-jennysputkella (16).Apparatus according to Claim 11, characterized in that the heater element blocks are provided with a drain pipe (16) running vertically through the element block (22) which can be connected to the draining device. 16. Kuumenninelementti aggressiivisten liuosten väkevöimiseen tarkoitettua laitteistoa varten, johon kuuluu putkisto väkevöitävän nesteen kulkua varten, 15 tunnettu siitä, että kuumenninelementti (22) on varustettu täyttöputkella sekä tyhjennyslaitteistoon (14) yhdistettävissä olevalla kuumenninelementin pituisella tyhjennysputke11a. II 11 77005A heating element for an apparatus for concentrating aggressive solutions, comprising a piping for the passage of the liquid to be concentrated, characterized in that the heating element (22) is provided with a filling pipe and a heating element length 11 connectable to the draining device (14). II 11 77005
FI874516A 1987-10-13 1987-10-13 FOERFARANDE, ANORDNING OCH MEDEL FOER KONCENTRERING AV AGGRESSIVA LOESNINGAR. FI77005C (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI874516A FI77005C (en) 1987-10-13 1987-10-13 FOERFARANDE, ANORDNING OCH MEDEL FOER KONCENTRERING AV AGGRESSIVA LOESNINGAR.
DE19883834320 DE3834320A1 (en) 1987-10-13 1988-10-08 Process, equipment and means for concentrating aggressive solutions

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI874516A FI77005C (en) 1987-10-13 1987-10-13 FOERFARANDE, ANORDNING OCH MEDEL FOER KONCENTRERING AV AGGRESSIVA LOESNINGAR.
FI874516 1987-10-13

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI874516A0 FI874516A0 (en) 1987-10-13
FI77005B true FI77005B (en) 1988-09-30
FI77005C FI77005C (en) 1989-01-10

Family

ID=8525230

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI874516A FI77005C (en) 1987-10-13 1987-10-13 FOERFARANDE, ANORDNING OCH MEDEL FOER KONCENTRERING AV AGGRESSIVA LOESNINGAR.

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE3834320A1 (en)
FI (1) FI77005C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI874516A0 (en) 1987-10-13
FI77005C (en) 1989-01-10
DE3834320A1 (en) 1989-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3783108A (en) Method and apparatus for distilling freshwater from seawater
US3558436A (en) Distilation apparatus for desalinisation of saline water to recover fresh water as condensate
KR100783686B1 (en) Process and plant for multi-stage flash desalination of water
US4318781A (en) Desalinazation apparatus
US2803589A (en) Method of and apparatus for flash evaporation treatment
BRPI0809444B1 (en) METHOD FOR DISTILLATION OF AN INITIAL MATERIAL AND INSTALLATION TO CARRY OUT THIS METHOD
JP2008229424A (en) Vacuum distillation apparatus
US3251397A (en) Multiple effect evaporator of the single horizontal body, nested shell type
NO120411B (en)
US3816266A (en) Process and apparatus for making highly pure water
US3499827A (en) Distillation plant
US3932150A (en) Vacuum deaerator
FI77005B (en) FOERFARANDE, ANORDNING OCH MEDEL FOER KONCENTRERING AV AGGRESSIVA LOESNINGAR.
RU2619768C1 (en) Emission installation for concentration of liquid solutions
US3457143A (en) Method for multiple effect flash evaporation and contact condensation
US3619379A (en) Centrifugal, multieffect distillation apparatus
ES379207A1 (en) Heat transfer
CN210286819U (en) Built-in evaporation treatment device of condenser
RU2342322C2 (en) Method of leaching for bauxite pulp, facility (versions) and heat-exchanger for its inmplementation
IL24856A (en) Evaporators for distillation of sea water and other liquids
RU2115737C1 (en) Multiple-effect evaporator
CN215841629U (en) Steam circulation heat supply falling film type evaporation equipment
US3486987A (en) Multi-stage distillation with direct contact water-immiscible liquid and serially connected ejectors
IL31106A (en) Process and installation for the distillation of a saline solution
CN220537530U (en) Circulation cooling type evaporation concentration tank

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: RAUMA-REPOLA OY