NL1005540C2 - Werkwijze en inrichting voor het sublimeren/condenseren van een waterhoudend fluïdum. - Google Patents

Description

*>*

Titel: Werkwijze en inrichting voor het sublimeren/condenseren van een waterhoudend fluïdum.

De onderhavige uitvinding betreft een werkwijze voor het sublimeren of con-5 denseren van een waterhoudend fluïdum in een afgesloten ruimte, waarin met een onderlinge afstand, verticaal en in hoofdzaak parallel, sublimatie-/condensatiebuizen zijn geplaatst en waarbij die werkwijze de volgende stappen omvat; het koelen van de sublimatie-/condensatiebuizen met behulp van een uit koude-middel bestaande fluïdumfilm, aan de binnenwand van die sublimatie-/conden-10 satiebuizen; het via een inlaat toevoeren van waterhoudend fluïdum aan die ruimte, waarna dat waterhoudende fluïdum sublimeert of condenseert op de sublimatie-/con-densatiebuizen.

15 De werkwijze van het in de inleiding genoemde soort is onder meer bekend uit de Europese octrooiaanvrage EP 0.127.982. Het bekende systeem wordt onder meer gebruikt voor het in stand houden van een vacuüm bij bijvoorbeeld het ontzuren, bleken en deodoriseren tijdens de productie van eetbare oliën en vetten. Bij deze processen wordt aan de onderzijde van een houder met daarin vet, met een tempe-20 ratuur van ongeveer 200°C, stoom toegevoerd, de zogenaamde stripstoom. In de stripstoom worden uit de grondstof afkomstige bijproducten en verontreinigingen (vetzuren) opgelost. Deze ontzuur-, ontbleek- en desodoratieprocessen werken het beste wanneer in de houder boven het vet een zo laag mogelijke druk heerst, bijvoorbeeld van ongeveer 10 millibar of minder. Om dit vacuüm te behouden moet aan 25 de bovenzijde van het vet de daar aanwezige waterdamp met daarin opgelost de verontreinigingen en de bijproducten, de zogenaamde procesgassen, worden afgevoerd. Aangezien in de procesgassen verontreinigingen aanwezig zijn (bijvoorbeeld stank), kunnen de procesgassen niet zonder meer worden afgezogen en worden uitge-stoot. De procesgassen moeten dus niet alleen worden verwijderd, maar uit de proces-30 gassen moeten ook weer verontreinigingen worden weggenomen. In het dry-conden-sing systeem worden die procesgassen daarom toegevoerd aan in een omhulsel horizontaal geplaatste condensatiebuizen die aan de binnenzijde gevuld worden met een koudemiddel, bijvoorbeeld ammoniak. De procesgassen zullen vervolgens, ten minste 1005540 2 gedeeltelijk, aan de buitenzijde van deze condensatiebuizen condenseren en vervolgens vastvriezen of direct op de buitenwand van de buizen sublimeren. In de stand van de techniek is dit proces ook al bekend onder de naam "dry condensing". Door deze condensatie en/of sublimatie worden de procesgassen effectief afgevoerd uit de 5 houder en blijft het vacuüm, zoals gewenst, in het reactievat behouden.

Tijdens het sublimatie-/condensatie-proces zal de ijslaag op de buitenzijde van de condensatiebuizen aangroeien. Het energieverbruik van een dry condensing-sys-teem is onder meer afhankelijk van het temperatuurverschil tussen de verzadigings-temperatuur van de procesgassen en de verdampingstemperatuur in de met koude-10 middel gekoelde condensor. Hoe hoger dit temperatuurverschil is, des te hoger is het energieverbruik van de koude-opwekker van de dry condensor. Dit temperatuurverschil is onder meer afhankelijk van de volgende drie componenten.

In de eerste plaats geldt dat hoe hoger het verschil is tussen de verzadigings-druk van de aanvoer van de procesgassen en de verzadigingsdruk in de condensor, 15 des te groter is het temperatuurverschil. In de tweede plaats is dat temperatuurverschil afhankelijk van het temperatuurverschil tussen het verdampende koudemiddel en het buitenoppervlak van de sublimatie-/condensatiebuis. Dat hangt ondermeer af van de efficiency van de warmteoverdracht van de buiswand naar het koudemiddel. In derde plaats levert een toenemende dikte van de ijslaag die zich vormt op de condensatie-20 buizen een toenemend temperatuurverschil op.

Het bovenstaande maakt duidelijk dat een van de eerste voorwaarden voor een laag energieverbruik van het dry condensing-systeem is, de condensor relatief vaak te ontijzen.

Een belangrijk nadeel van de werkwijze volgens EP 0.127.982 is dat de 25 buizen, wanneer de ijslaag aan de buitenzijde van de buizen te dik is geworden, met behulp van hete lucht, die wordt ingebracht in de afgesloten ruimte rondom de buizen, worden ontijsd. Door de hete lucht wordt de ijslaag op de buizen inderdaad effectief verwijderd. Voordat een nieuwe condensatie-cyclus kan worden opgestart, moet de afgesloten ruimte rondom de buizen echter steeds opnieuw vacuüm worden 30 gezogen. Met het steeds opnieuw vacuüm-zuigen gaat kostbare bedrijfstijd van de gebruikte installatie verloren.

In de te condenseren waterdamp zullen ook vetten en vetzuren aanwezig zijn. Deze vetten en vetresten laten zich niet zo gemakkelijk van de buizen verwijderen als 1005540 3 de op de buizen gevormde ijslaag. Een tweede belangrijk nadeel van de werkwijze volgens EP 0.127.982 is, dat in deze bekende werkwijze geen maatregelen zijn ingebouwd om specifiek de moeilijk verwijderbare aanslag op de buitenzijde van de buizen te verwijderen.

5 Het is het doel van de onderhavige uitvinding om een werkwijze te verschaffen waarbij waterhoudend fluïdum op de wand van buizen wordt gecondenseerd en/of gesublimeerd, waarbij die werkwijze voorziet in een effectieve wijze voor het periodiek ontijzen en reinigen van die buizen.

Dat doel wordt in de onderhavige uitvinding bereikt doordat men die afgeslo-10 ten ruimte vervolgens aansluit op een vat met daarin waterhoudend fluïdum.

Het effect van deze maatregel is dat door de lage temperatuur van de conden-satiebuizen en de rond de buizen heersende lage druk de damptemperatuur in het systeem erg laag is. Daardoor kan het in dat vat aanwezige fluïdum spontaan gaan koken. De hierbij ontstane waterdamp slaat neer op het ijs en de condensatiebuizen en 15 op deze manier wordt het ijs van de condensatiebuizen verwijderd.

Na het ontijzen zal het water dat zich bevindt in de afgesloten ruimte rondom de buizen, als drain kunnen worden afgevoerd. Het in de ruimte achtergebleven water, of resterende waterdamp en dergelijke zal bij het opstarten van een nieuwe sublimatie-/condensatie-cyclus op de buitenwanden van de buizen sublimeren en/ of 20 condenseren.

Volgens de onderhavige uitvinding is het mogelijk dat vat relatief koud water bevat, met een temperatuur van tenminste 0°C.

Voor tal van toepassingen is het voldoende wanneer dat vat water bevat met een temperatuur die hoger is dan 0°C. Met behulp van het water en een temperatuur 25 van ten minste 0°C kan het ijs op de sublimatieAcondensatiebuizen effectief worden verwijderd, mits dat ijs relatief weinig verontreinigingen bevat. Dat is bijvoorbeeld het geval wanneer een werkwijze volgens de uitvinding wordt gebruikt voor de productie van vacuümijs. Het vat met water dat wordt gebruikt voor het ontijsen van de sublimatieAcondensatiebuizen kan bijvoorbeeld gevuld worden met grondwater, dat 30 aan de omgeving wordt onttrokken. Verdere inrichtingen voor het opwarmen of afkoelen van dat water zijn verder niet noodzakelijk.

Het is volgens de onderhavige uitvinding mogelijk dat dat vat relatief warm water bevat.

1005540 4

De temperatuur van het water dat gebruikt wordt om de sublimatieAcondensa-tiebuizen te ontijsen, kan bijvoorbeeld een temperatuur hebben van 60°. Dit is gewenst wanneer de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding wordt gebruikt voor de hierboven genoemde ontzuur-, ontbleek- en desodoratieprocessen. In het ijs dat op 5 de sublimatieAcondensatiebuizen zal zijn afgezet, zullen doorgaans vetten en/of vetzuren aanwezig zijn. Door de buizen op te wannen tot bijvoorbeeld 60° C, worden de vetzuren dun vloeibaar. Het op deze manier gesmolten ijs wordt met de vetzuren aan de onderzijde van de condensor afgevoerd.

Volgens de onderhavige uitvinding kan men die afgesloten ruimte aan de 10 onderzijde aansluiten op een draintank.

Het effect van deze maatregel is, dat het gesmolten ijs en de gecondenseerde waterdamp aan de onderzijde van de afgesloten ruimte worden afgevoerd en worden toegevoerd aan een draintank. Wanneer het waterhoudende fluïdum dat in de onderhavige werkwijze wordt verwerkt een zekere hoeveelheid vet bevat, zal dit vet zich 15 op het water in de draintank gaan drijven en daar van het water kunnen worden gescheiden.

De werkwijze volgens de onderhavige uitvinding wordt verder verbeterd doordat men vervolgens aan de buitenzijde van de sublimatie-/condensatiebuizen een fluïdumfilm opbouwt.

20 Het feit dat niet alleen aan de binnenzijde van de buizen een fluïdumfilm wordt opgebouwd, maar dat ook aan de buitenzijde van de buizen een fluïdumfilm kan worden opgebouwd heeft als grote voordeel dat de buizen kunnen worden gereinigd met behulp van een fluïdum-stroming nadat het ijs van de buizen is verwijderd. Door de fluïdum-stroming langs de buitenzijde van de buizen, kunnen deze effectief 25 worden gereinigd.

Verder is het volgens de onderhavige uitvinding mogelijk, dat die fluïdumfilm wordt opgebouwd met water uit het vat met relatief warm water.

Het voordeel van deze maatregel is dat, bijvoorbeeld periodiek, de buitenzijde 30 van de buizen wordt schoongespoeld met relatief warm water. Eventuele vuilresten en dergelijke op de buitenwand van de buizen wordt door het warme water effectief verwijderd.

1005540 5

Ook is het volgens de onderhavige uitvinding mogelijk dat die fluïdumfïlm wordt opgebouwd met water uit het vat met relatief koud water.

Na het ontijzen van de buizen, is de temperatuur van de buizen opgelopen tot ver boven de bedrijfstemperatuur voor het sublimatie-/condensatieproces. Zeker 5 wanneer buizen zijn ontijsd met een fluïdum met een temperatuur van ongeveer 60°C of wanneer de buizen zijn schoongespoeld met water van die temperatuur, moet de temperatuur van de buizen met behulp van, relatief kostbaar koelmiddel, omlaag worden gebracht voordat het sublimatie-/condensatieproces opnieuw kan worden gestart. Door nu de buizen aan de buitenzijde te spoelen met water uit het relatief 10 koude vat (bijvoorbeeld gevuld met grondwater) hoeft het eerste gedeelte van de koelstap niet door een koelinstallatie te worden bewerkstelligd. Het verlagen van de temperatuur van de buizen, van bijvoorbeeld van 60°C naar 20°C, kan dan worden uitgevoerd met, relatief goedkoop, water. Door deze maatregel kan de koelcapaciteit die nodig is om de buizen na het ontijzen te koelen relatief klein blijven.

15 Een energiebesparende maatregel wordt bereikt doordat men die afgesloten ruimte aansluit op een voorkoel-/ ontdooitank met daarin water met een relatief lage temperatuur, en dat men vervolgens aan de buitenzijde van de sublimatie-/condensa-tiebuizen een fluïdumfilm opbouwt, met water uit die voorkoel-/ ontdooitank.

In de voorkoeWontdooitank bevindt zich bijvoorbeeld water met een tempera-20 tuur van ongeveer 20°C. Door deze tank aan te sluiten op de afgesloten ruimte rondom de buizen gaat, door de lage druk, een gedeelte van het water in de voorkoel-/ontdooitank koken. Het water in de tank en koelt daarbij af tot 5°C. De buizen zelf warmen bij deze proces stap op. Om het sublimeren/condenseren van procesgassen met behulp van de sublimatie-/condensatiebuizen weer te kunnen opstarten, moet de 25 warme sublimator/condensor 1 worden afgekoeld. Dat vervolgens door de buizen aan de buitenzijde te spoelen met behulp van het in temperatuur gedaalde water uit de voorkoeWontdooitank. Zeker wanneer de buizen ook nog zijn verwarmd met behulp van water uit het relatief warme vat, kan door dit spoelen de temperatuur van de buizen aanzienlijk omlaag worden gebracht. Op deze manier wordt de koude, die 30 ontstaat op het moment dat de voorkoeWontdooitank werd aangesloten op de afgesloten ruimte, geregenereerd. Door dit regeneratieproces hoeft de warmte niet door middel van een koelmachine te worden afgevoerd.

Het is volgens de uitvinding mogelijk dat men de sublimatie-/condensatiebui- 1005540 6 zen, na het aansluiten van de afgesloten ruimte op de voorkoel-/ontdooitank, verwarmt met behulp van de persgassen uit de ammoniakcompressor.

Om het energiegebruik van de sublimatie-/condensatiewerkwijze volgens de onderhavige uitvinding laag te houden, is het volgens de onderhavige uitvinding 5 mogelijk dat het gedeelte van dat waterhoudende fluïdum dat niet tegen de buizen sublimeert of condenseert nabij het naar boven gerichte uiteinde van de buizen langs de buizen wordt geleid en daarbij wordt afgekoeld.

In het aan de sublimator/condensor toe te voeren water-houdende fluïdum (procesgassen) kunnen bijvoorbeeld inerte gassen of andere gassen aanwezig zijn die 10 niet sublimeren/condenseren in het systeem. In de systemen volgens de stand van de techniek kunnen dergelijke fluïda zich bijvoorbeeld aan de bovenzijde van een condensor ophopen en niet langs de gekoelde condensatiebuizen stromen. In ieder geval zullen de gassen niet in de buurt blijven van de condensatiebuizen. Om ervoor te zorgen dat er zo minder mogelijk fluïdum uit de condensor wordt afgevoerd, is het 15 vereist dat al het fluïdum in ieder geval de kans heeft gekregen te sublimeren of te condenseren.

De niet-gesublimeerde en/of de niet-gecondenseerde fluïda worden, bijvoorbeeld door openingen direct naast de sublimatie-/condensatiebuizen, afgezogen. Dat betekent dat alle niet gesublimeerde of gecondenseerde fluïda die zich in de boven-20 zijde van de sublimator/condensor bevinden langs de buizen geleid zijn en in ieder geval koud geweest zijn.

De toepasbaarheid van de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding wordt verder vergroot wanneer het koudemiddel dat in de installatie gebruikt wordt een pekelsoort is, bijvoorbeeld pekasol.

25 Dit heeft als voordeel dat in het systeem een niet gevaarlijk koudemiddel gebruikt wordt. Opslag van het koudemiddel levert derhalve geen gevaar op.

De onderhavige uitvinding heeft eveneens betrekking op een inrichting voor het uitvoeren van de hierboven beschreven werkwijze.

Een dergelijke inrichting is ondermeer bekend uit de al eerder genoemde 30 Europese octrooiaanvrage EP 0.127.982. Deze bekende inrichting omvat een omhulsel, een aantal in dat omhulsel in hoofdzaak parallel, in hoofdzaak verticaal en met een onderlinge afstand geplaatste sublimatie-/condensatiebuizen, die aan het naar boven gerichte uiteinde daarvan aansluitingen omvatten voor de toevoer van koude- 1005540 7 middel en aan het naar onder gerichte uiteinde van die buizen aansluitingen omvatten voor de afvoer van dat koudemiddel en een aansluiting voor de toevoer van het waterhoudende fluïdum naar de vrije ruimte rondom de sublimatie-/condensatiebuizen in dat omhulsel, waarbij die sublimatie-/condensatiebuizen met de bovenzijde daarvan 5 zijn bevestigd aan een in hoofdzaak horizontaal geplaatste eerste plaat, een en ander zodanig dat op de plaat aanwezig koudemiddel de sublimatie-/condensatiebuizen zal instromen.

De inrichting volgens de onderhavige uitvinding wordt gekenmerkt doordat de inrichting een aansluiting omvat met behulp waarvan de afgesloten is aan te sluiten 10 op een vat met daarin water-houdend fluïdum.

Door de aanwezigheid van een aansluiting op een vat met daarin water met een temperatuur van meer dan 0°C, wordt bereikt dat de sublimatieAcondensatie-buizen met behulp van dat water uit het vat kunnen worden ontijst.

In de inrichting volgens de Europese octrooiaanvrage EP 0.127.982 werden de 15 sublimatie Acondensatiebuizen ontijst met behulp van warme lucht. Zoals hierboven al werd opgemerkt is het toevoeren van warme lucht in de afgesloten ruimte zeer nadelig, omdat bij iedere nieuwe start van een sublimatieAcondensatie-arbeidsgang de afgesloten ruimte opnieuw vacuüm moet worden gemaakt.

Om te bereiken dat de zich aan de buitenzijde van de buizen een fluïdum-film 20 kan opbouwen, geldt voor een voordeel hebbende uitvoering van de sublimator/con-densor volgens onderhavige uitvinding dat de buitenzijde van die sublimatie-/con-densatiebuizen nabij het naar boven gerichte uiteinde daarvan, onder die eerste plaat, worden omsloten door een in hoofdzaak horizontaal geplaatste tweede plaat, waarbij tussen die tweede plaat en die sublimatie-/condensatiebuizen openingen zijn voorzien, 25 een en ander zodanig dat op de plaat aanwezig fluïdum tussen de plaat en de sub-limatie-/condensatiebuizen heen kan stromen.

Deze uitvoering heeft als voordeel dat het middel waarmee aan de buitenzijde van de sublimatie-/condensatiebuizen een fluïdumfilm wordt gevormd simpelweg kan worden toegevoerd via een boven de tweede plaat gelegen opening en dit fluïdum 30 zichzelf langs de buizen een weg zal vinden naar beneden. Op deze manier is het vormen van een fluïdumfilm aan de buitenzijde van de sublimatie-/condensatiebuizen op een eenvoudige en goedkope manier te realiseren.

Verder is het volgens de onderhavige uitvinding voordelig dat die de vrije 1005540 8 ruimte tussen de sublimatie-/condensatiebuizen en tussen de sublimatie-/condensatie-buizen en de wand van het omhulsel, nabij de onderzijde van die buizen geheel is afgesloten met behulp van een plaat, waarbij de inrichting verder een afvoer omvat die loopt tenminste vanaf de bovenzijde van die plaat tot aan de onderzijde van het 5 omhulsel.

Het voordeel van deze maatregel is, dat bij het ontijsen het smeltwater zich kan verzamelen op de genoemde plaat. Doordat een afVoer is geplaatst vanaf de bovenzijde van de plaat tot aan de onderzijde van het omhulsel, kan het smeltwater onafhankelijk van het koelmiddel, dat stroomt uit de onderzijde van de sublimatie-10 /condensatiebuizen uit het omhulsel worden afgevoerd.

Verder is het volgens de onderhavige uitvinding voordelig dat die afvoer is ingericht om te worden aangesloten op de toevoer van een draintank.

Het voordeel van deze maatregel is, dat het smeltwater, met daarin eventueel vetresten en dergelijke, naar een draintank kan worden toegevoerd. In de draintank 15 kan het smeltwater en de daarin aanwezige vetten worden gescheiden.

Het is van belang, zoals hierboven al eerder is vermeld, dat het uit de sublima-tor/condensor te verwijderen niet-gesublimeerd of niet-gecondenseerd fluïdum in ieder geval koud geweest is. Dat kan op een voordelige wijze worden bereikt doordat die tweede plaat de vrije ruimte tussen de sublimatie-/condensatiebuizen en dat om-20 hulsel geheel afsluit, behoudens de openingen die zijn voorzien tussen de buizen en die tweede plaat, en dat tussen de eerste en de tweede plaat afVoermiddelen zijn voorzien voor de afvoer van die bestanddelen van het waterhoudende fluïdum die niet sublimeren/condenseren op de sublimatie-/condensatiebuizen.

Het effect van deze maatregel is, dat het niet-gesublimeerde of niet-geconden-25 seerde fluïdum in ieder geval dicht langs de sublimatie-/condensatiebuizen wordt geleid en derhalve sterk zal worden afgekoeld. Alleen die fluïda die niet sublimeren of condenseren, zelfs niet na het gedwongen contact met de sublimatie-/condensatie-buizen, zullen worden afgevoerd.

De werking van dit systeem wordt verder verbeterd wanneer de openingen 30 tussen de tweede plaat en de buizen voorzien zijn van een coating, die het vormen van een ijslaag tegengaat.

Het effect van deze maatregel is, dat de openingen tussen de tweede plaat en de sublimatie-/condensatiebuizen te allen tijde ijsvrij blijven en de doorgang van niet 1005540 9 gesublimeerde en niet gecondenseerde fluïda niet zal worden belemmerd.

De werking en de opbouw van de sublimator/condensor volgens de onderhavige uitvinding worden verduidelijkt aan de hand van de volgende figuren waarin: 5 Figuur 1 een procesdiagram toont voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding,met daarin de sublimator/condensor volgens de uitvinding.

Figuur 2 een detailtekening is van de sublimator/condensor volgens de onderhavige uitvinding.

Figuur 3 een alternatief procesdiagram toont voor het uitvoeren van de werk-10 wijze volgens de onderhavige uitvinding met daarin de sublimator-\condensor volgens de uitvinding.

In figuur 1 is een procesdiagram te zien waarin de sublimator/condensor 1 volgens de onderhavige uitvinding is ingebouwd. De sublimator/condensor 1 omvat tenminste enige verticaal geplaatste sublimatie-/condensatiebuizen 2. Deze sublimatie-15 /condensatiebuizen zijn van de buitenwereld afgesloten door middel van een omhulsel 3. De sublimatie-/condensatiebuizen zijn bevestigd met het naar boven gerichte uiteinde daarvan aan een in hoofdzaak horizontaal geplaatste eerste plaat 4. Onder die plaat 4 worden de sublimatie-/condensatiebuizen omsloten door een in hoofdzaak horizontaal geplaatste tweede plaat 5. Tussen die tweede plaat 5 en die sublimatie-20 /condensatiebuizen 2 zijn openingen 6 voorzien, een en ander zodanig dat op de plaats 5 aanwezig fluïdum onder invloed van de zwaartekracht tussen de plaat 5 en de sublimatie-/condensatiebuizen 2 heen kan stromen.

De werking van de sublimator/condensor 1 is als volgt. Bij de producten van eetbare oliën en vetten wordt aan de onderzijde van een houder (niet weergegeven op 25 de tekening) met daarin vet, met een temperatuur van ongeveer 200°C, stoom toegevoerd, de zogenaamde stripstoom. De stripstoom wordt door het vet geleid, bijvoorbeeld om het vet van verontreinigingen te ontdoen. In de houder bevindt zich boven het vet een ruimte met daarin een zeer lage druk, bijvoorbeeld in de orde van 10 mb ar of minder.

30 Om dit proces in stand te houden, is het voordelig wanneer het vacuüm boven het vet zoveel mogelijk wordt behouden. De procesgassen in de ruimte boven het vet bevatten tal van verontreinigingen en kunnen niet zonder meer, bijvoorbeeld door middel van een ventilator of pomp, worden afgevoerd en worden uitgestoten. De verontreini- 100554η 10 gingen (bijvoorbeeld stank) moeten uit de procesgassen worden verwijderd. Daartoe is de ruimte met de daarin aanwezige procesgassen aangesloten op de condensor/su-blimator 1 volgens de onderhavige uitvinding. De procesgassen stromen de sublima-tor/condensor 1 volgens de onderhavige uitvinding binnen via de inlaat 7, volgens de 5 pijl 10. De sublimatie-/condensatiebuizen 2 worden aan de binnenzijde gekoeld met behulp van koudemiddel. Dit koudemiddel, bijvoorbeeld pekasol of NH3 wordt toegevoerd uit een koudebuffer 15. Vanuit de koudebuffer 15 wordt het koudemiddel via leidingen naar de bovenzijde van de sublimator/condensor 1 getransporteerd. Het koudemiddel zal daarbij via de eerste plaat 4 onder invloed van de zwaartekracht de 10 verticaal geplaatste sublimatie-/condensatiebuizen binnenstromen. Het koudemiddel dat op deze manier de sublimatie-/condensatiebuizen 2 inloopt zal aan de onderzijde van de sublimator/condensor 1 weer uit de inrichting worden verwijderd. Door de film van koudemiddel die zich op deze manier opbouwt aan de binnenzijde van de sublimatie-/condensatiebuizen 2 zullen de buizen 2 aan de buitenzijde koud zijn. De 15 procesgassen die de sublimator/condensor 1 instromen zullen daarom aan de buitenzijde van de sublimatie-/condensatiebuizen 2 sublimeren dan wel condenseren en later bevriezen. Op deze manier vormt zich aan de buitenzijde van de verticaal geplaatste buizen 2 een laag ijs. De inzet van de sublimator/condensor 1 verplaatst op deze manier op effectieve wijze de procesgassen van de procesruimte naar de sublimatie-20 /condensatiebuizen 2.

Aangezien het rendement van de sublimator/condensor 1 direct afhankelijk is van de hoeveelheid ijs die zich vormt aan de buitenzijde van de verticaal geplaatste buizen 2, moet de inrichting regelmatig worden ontdooid. Wanneer de sublimator/condensor 1 wordt ontdooid kan de aanvoer van procesgassen tijdelijk worden 25 gestaakt, of de procesgassen 10 kunnen worden toegevoerd aan een tweede sublimator/condensor volgens de onderhavige uitvinding (niet weergegeven). Om de ijslaag die zich gevormd heeft op de verticaal geplaatste buizen 2 te laten ontdooien wordt de sublimator/condensor 1 volgens de onderhavige uitvinding aangesloten op een vat met relatief heet water 16, met daarin water van bijvoorbeeld een temperatuur van 30 60°. Wanneer dit vat 16 wordt aangesloten op de sublimator/condensor volgens de onderhavige uitvinding zal het water in de relatief warme buffer 16, gezien de lage druk in de sublimator/condensor 1, direct gaan koken. De waterdamp die op deze manier ontstaat, zal aan de buitenzijde van de verticaal geplaatste buizen 2 en de 1005540 11 ijslaag daarop condenseren. Hierdoor zal het ijs aan de buitenzijde van de verticaal geplaatste buizen 2 smelten. Het gesmolten ijs en de gecondenseerde waterdamp zullen aan de onderzijde van de sublimator/condensor 1 worden afgevoerd via afvoer 51 en worden toegevoerd aan een draintank 17. Vanwege het feit dat de procesgassen 5 10 een zekere hoeveelheid vet bevatten, zal ook het naar de draintank 17 gevoerde afvalwater een zekere hoeveelheid vet bevatten. Dit vet zal zich aan de bovenzijde van het water in de draintank 17 bevinden en daar van het water kunnen worden gescheiden.

Aangezien de procesgassen 10 niet bestaan uit zuivere waterdamp, maar ook 10 verontreinigingen bevatten, zal zich aan de buitenzijde van de verticaal geplaatste buizen 2 potentieel een laag vuil opbouwen. Om de buizen 2 aan de buitenzijde te kunnen reinigen is de sublimator/condensor 1 volgens de onderhavige uitvinding tussen de eerste en de tweede plaat via leidingen verbonden met een waterreservoir 18 met daarin water met een temperatuur die bijvoorbeeld gelijk is aan de buitentem-15 peratuur. Het reservoir 18 kan bijvoorbeeld gevuld zijn met grondwater dat aan de omgeving van de inrichting wordt onttrokken. Het toevoeren van water uit het reservoir 18 naar de sublimator/condensor 1 heeft twee voordelen. In de eerste plaats zal het water via de tweede plaat 5 langs de buitenzijde van de sublimatie-/condensatie-buizen naar beneden stromen. Verontreinigingen die zich nog aan de buitenzijde van 20 deze buizen 2 mochten bevinden, worden door het water weggespoeld en daarmee worden de verticaal geplaatste buizen 2 gereinigd. In de tweede plaats zal door de fluïdum-film die op deze manier aan de buitenzijde van de verticaal geplaatste buizen 2 wordt opgebouwd de buizen 2 worden voorgekoeld. Dat betekent dat wanneer de buizen 2 ontij sd zijn en daarbij zijn opgewarmd tot bijvoorbeeld een temperatuur van 25 60°, het eerste gedeelte van het afkoeltraject, dat moet worden ingezet om de subli mator/condensor weer in te kunnen zetten voor het sublimeren en condenseren van procesgassen, niet behoeft te worden gedaan door middel van koudemiddel uit de buffer 15, maar kan worden gedaan met behulp van water dat afkomstig is uit de buffer 18. Dat betekent dat het eerste koeltraject van bijvoorbeeld 60° naar 20° kan 30 gebeuren met dit koelwater. Aangezien de voorraad uit de buffer 18 onttrokken kan zijn aan de omgeving, zijn hiervoor geen koelinstallaties nodig. Door deze voorziening kan de totale koelcapaciteit die nodig is voor de werking van de sublimator/condensor 1 volgens onderhavige uitvinding relatief beperkt blijven.

1005540 12

Om het energiegebruik van de sublimator/condensor 1 volgens de onderhavige uitvinding laag te houden, is het van belang de hoeveelheid niet-gesublimeerd of niet-gecondenseerd fluïdum dat uit de sublimator/condensor 1 moet worden afgevoerd zo klein mogelijk te houden. In het aan de sublimator/condensor 1 toe te voeren water-5 houdende fluïdum (procesgassen) kunnen bijvoorbeeld inerte gassen of andere gassen aanwezig zijn die niet sublimeren/condenseren in het systeem. Daarom zijn in de sublimator/condensor 1 volgens de onderhavige uitvinding middelen aangebracht om deze niet sublimerende of condenserende gassen aan de onderzijde van de sublimator/condensor 1 te kunnen afVoeren. Daartoe is de tussenruimte tussen de eerste plaat 10 4 en de tweede plaat 5 via leidingen verbonden met bijvoorbeeld een ejecteur 20.

Aan deze ejecteur 20 wordt volgens de pijl 21 stoom toegevoerd waarbij via het venturi-effect gastransport mogelijk is vanaf de sublimator/condensor 1 in de richting van de condensor 22. Aangezien de niet-gesublimeerde en de niet-gecondenseerde gassen aan de bovenzijde van de sublimator/condensor 1 worden afgevoerd, worden 15 deze gassen nabij het naar boven gerichte uiteinde van de verticaal geplaatste conden-satie/sublimatiebuizen 2 tussen de tweede plaat 5 en de buizen 2 heen getrokken. Dat betekent dat de gassen in ieder geval dicht langs de buitenwand van de buizen 2 geleid worden en dat betekent op zijn beurt dat de gassen in ieder geval koud geweest zijn. Dat betekent dat de gassen die via de ejecteur 20 worden afgevoerd in 20 ieder geval een minimaal volume hebben.

In figuur 2 is een gedeelte nabij het naar boven gerichte einde van de buizen 2 van de sublimator/condensor 1 weergegeven. Uit de figuur 2 blijkt dat tussen de buizen 2 en de tweede plaat 5 holtes 6 bestaan. Wanneer met behulp van de ejecteur 20 gassen worden afgevoerd uit de ruimte tussen de eerste plaat 4 en de tweede plaat 25 5 via de leiding 24 zullen deze gassen door de nauwe spleet 6 tussen de buizen 2 en de tweede plaat 5 worden heengetrokken. Om te voorkomen dat juist op deze plaats de gassen zullen condenseren en bevriezen op de buitenwand van de buizen 2, is deze voorzien van een bekleding 23. Deze bekleding kan bijvoorbeeld een kunststof omvatten, in ieder geval zal het een materiaal betreffen dat de vorming van een ijslaag 30 op de buitenzijde van de bekleding 23 zal tegengaan. Dat leidt ertoe dat de opening 6 tussen de tweede plaat 5 en de buis 2 te allen tijde open zal blijven.

Het energiegebruik van de sublimator/condensor 1 volgens de onderhavige uitvinding kan nog worden verbeterd door de uitvoering die is weergegeven in figuur 1005540 13 3. De werking van de sublimator/condensor 1 volgens figuur 3 is vergelijkbaar met die van figuur 1, met dit verschil dat gebruik wordt gemaakt van regeneratief voor-koel-/ontdooi-principe. De werking van het systeem volgens figuur 3 is als volgt. Procesgassen van bijvoorbeeld een desodoratieproces worden aan de sublimator/con-5 densor 1 toegevoerd via de inlaat 7, volgens de pijl 10. Net als bij de inrichting volgens figuur 1 zal een gedeelte van de procesgassen condenseren/sublimeren op de verticale bundel sublimatie-/condensatiebuizen 2 in de sublimator/condensor 1. Wanneer aan de buitenzijde van de sublimatie/condensatiebuizen 2 zich een zekere hoeveelheid ijs heeft afgezet, wordt de toevoer van procesgassen gestopt. Anders dan 10 het in figuur 1 weergegeven proces wordt de inlaat 7 van de sublimator/condensor 1 vervolgens niet aangesloten op een vat met relatief heet water 16, maar op een voor-koeWontdooitank 30. In deze voorkoel-/ontdooitank 30 bevindt zich water met een temperatuur van ongeveer 20°C. Door de lage druk in de sublimator/condensor 1 gaat een gedeelte van het water in de voorkoeWontdooitank 30 koken en koelt vervolgens 15 het water in de tank 30 af van circa 20°C naar circa 5°C. De sublimator/condensor 1 warmt ten gevolge van de condensatie-effecten op. Het smeltwater dat van de buizen 2 komt, stroomt uit de sublimator/condensor 1 weg naar de draintank 17. Het is mogelijk, maar niet noodzakelijk, om de sublimator/condensor 1 vervolgens verder te verwarmen tot een temperatuur van ongeveer 30°C met behulp van de persgassen uit 20 de ammoniakcompressor 32. Vervolgens wordt de inlaat 7 aangesloten op het vat met relatief warm water 16. De temperatuur van de sublimator/condensor 1 loopt daarbij op naar bijvoorbeeld 60°C wanneer zich in het vat 16 water bevindt van ongeveer 80°C. Het extra condensaat dat hierbij wordt gevormd zal ook afgevoerd worden naar de draintank 17.

25 Om het sublimeren/condenseren van procesgassen in de sublimator/condensor 1 weer te kunnen opstarten, moet de warme sublimator/condensor 1 worden afgekoeld. Dat gebeurt in de eerste plaats door het water uit de voorkoeWontdooitank 30 aan de sublimator/condensor 1 toe te voeren onder de eerste plaat 4 en boven de tweede plaat 5. Zoals is figuur 3 te zien is ontbreekt in deze configuratie het vat 18, dat 30 bijvoorbeeld gevuld is met grondwater. De temperatuur van het water uit de voor-koeWontdooitank 30 is ongeveer 5°C. Met behulp van dit relatief koude water kan de sublimator/condensor 1 worden afgekoeld van ongeveer 60°C naar ongeveer 20°C. Op deze manier wordt de koude, die ontstaat op het moment dat de voorkoeWont- 1005540 14 dooitank 30 werd aangesloten met de inlaat 7 om de sublimator/condensor 1 op te warmen, geregenereerd. Door dit regeneratieproces hoeft de warmte niet door middel van een koelmachine te worden afgevoerd. Het grote voordeel van deze werkwijze is dat een relatief grote hoeveelheid energie wordt bespaard. Het water dat bij deze 5 processtap uit de sublimator/condensor stroomt, wordt teruggeleid naar de voorkoel-/ontdooitank 30.

De druk in de draintank 17 is onder-atmosferisch en is gelijk aan de momentane druk in de sublimator/condensor 1 op het moment dat de sublimator/condensor 1 via de inlaat 7 is verbonden met de voorkoeWontdooitank 30 of met het vat met 10 relatief warm water 16. Het smeltwater in de vetzuren (het condensaat) in de draintank 17 worden afgevoerd wanneer een maximum niveau wordt overschreden, door de tank 17 op druk te brengen met behulp van stoom. De stoom wordt aangevoerd volgens de pijl 34. De inhoud van de draintank 17 loopt daardoor in de tank 31. In deze tank 31 (met een atmosferische druk) bevindt zich dus water met vetzuren, die 15 aan het oppervlak daarvan drijven. Een deel van het water wordt gebruikt om toe te voeren aan de voorkoel-/ontdooitank 30 en het vat met relatief warm water 16, aangezien de verdampingsverliezen uit deze tanks moeten worden aangevuld. De hoeveelheden water en vetzuren die uiteindelijk van de tank 31 naar een afvalwaterzuivering stromen, zijn gelijk aan de hoeveelheden geconcentreerde stripstoom en vetzuren 20 en de totale hoeveelheid hiervan is derhalve minimaal.

Het grote voordeel van de uitvoering zoals getoond in figuur 3 is dat energie wordt bespaard door het regeneratieproces te benutten van de voorkoeWontdooitank 30.

De sublimator/condensor 1 volgens de onderhavige uitvinding kan niet alleen 25 worden toegepast bijvoorbeeld in de productie van oliën en vetten, maar ook bij de productie van zogenaamd vacuümijs. In een dergelijk proces (niet weergegeven) bestaat in een reactievat boven een waterhoudend fluïdum een vacuüm met een lage druk, bijvoorbeeld in de orde van 6 mbar. Die druk van 6 mbar is gelijk aan de verzadigingsdruk van waterdamp bij 0°C. Wanneer in dit reactievat boven het water-30 houdende fluïdum een druk in stand wordt gehouden in de buurt van de 6 mbar, kan met een relatief lage hoeveelheid energie effectief ijs worden geproduceerd. De procesruimte boven het waterhoudende fluïdum zal daarom aangesloten kunnen worden op een sublimator/condensor 1 volgens onderhavige uitvinding. De sublima- 15 tor/condensor die voor deze ijsfabricage ingezet zou kunnen worden, heeft in principe dezelfde uitvoering als de sublimator/condensor 1 die weergegeven is in figuur 1. Echter niet alle in figuur 1 aangegeven onderdelen zijn nodig om de sublimator/condensor 1 volgens de onderhavige uitvinding te laten werken bij productie van 5 vacutimijs. Aangezien er in de waterdamp die aan de procesruimte boven het waterhoudende fluïdum wordt onttrokken geen oliën en vetten zullen zitten, zal ook het condensaat dat zich op de buitenwand van de verticaal geplaatste sublimatie-/conden-satiebuizen 2 zal vormen geen vetten of oliën aanwezig zijn. Om bij de productie van vacutimijs, waarbij de sublimator/condensor volgens de onderhavige uitvinding wordt 10 ingezet, de sublimator/condensor 1 te ontdooien, is het dan ook niet nodig om de verticaal geplaatste sublimatie-/condensatiebuizen 2 te ontijzen met een relatief warme buffer 16, zoals nodig was bij de productie van bijvoorbeeld oliën en vetten. Bij de toepassing van de sublimator/condensor 1 volgens de onderhavige uitvinding voor de productie van ijs, kan het ontdooien van de verticaal geplaatste sublimatie-15 /condensatiebuizen 2 in principe plaats vinden bij 0°C, met een atmosferische druk. Het in figuur 1 weergegeven vat 16 met daarin relatief warm water zou uit het systeem kunnen worden weggelaten. Het ontijzen zou kunnen gebeuren met water dat aan de omgeving wordt onttrokken, bijvoorbeeld grondwater zoals dat onder meer te vinden is in de buffer 18.

20 Een andere overeenkomst met de inzet van de sublimator/condensor 1 volgens de onderhavige uitvinding bij de productie van oliën en vetten is, dat als koudemiddel bij de productie van vacuüm-ijs bij voorkeur ammoniak wordt ingezet. De verticale positionering van de sublimatie-/condensatiebuizen 2 heeft bij de inzet van ammoniak als voordeel dat in de sublimator/condensor 1 relatief weinig ammoniak hoeft te wor-25 den gebruikt. De buizen 2 worden immers niet geheel gevuld met ammoniak, maar de opbouw van een fiuïdum-film aan de binnenzijde van de buizen 2 voldoet voor de werking van de sublimator/condensor 1. Dat betekent vervolgens dat er relatief weinig ammoniak in het systeem wordt gebruikt en dat betekent dat de risico’s die verbonden zijn aan het gebruik van ammoniak in de inrichting ook beperkt zijn.

30 Opgemerkt wordt dat de inrichting volgens de figuren 1 en 3 doorgaans zijn uitgevoerd met meer dan een sublimator/condensor (bijvoorbeeld twee) zodat de toevoer van de procesgassen, na het afsluiten van de toevoer van de gassen naar sublimator/condensor 1, naar een andere sublimator/condensor kan worden geleid.

1005540 16

De werking van de sublimator/condensor 1 volgens de onderhavige uitvinding verandert natuurlijk niet door het aansluiten van een ander productieproces aan de inlaat 7. Echter het processchema dat weergegeven is in figuur 1 zou zoals hierboven uitgelegd zelfs eenvoudiger kunnen worden gelaten.

5

De hierboven weergegeven voorbeelden geven mogelijkheden van het gebruik van de sublimator/condensor volgens de onderhavige uitvinding. Deze opsomming is natuurlijk niet uitputtend. Er zijn tal van andere mogelijkheden waarin de sublimator/condensor kan worden ingezet die vallen onder de beschermingsomvang van de 10 volgende conclusies.

1005540

Claims (17)

1. Werkwijze voor het sublimeren of condenseren van een waterhoudend fluïdum in een afgesloten ruimte, waarin met een onderlinge afstand, verticaal en in hoofdzaak 5 parallel, sublimatie-/condensatiebuizen (2) zijn geplaatst en waarbij die werkwijze de volgende stappen omvat; het koelen van de sublimatie-/condensatiebuizen (2) met behulp van een uit koudemiddel bestaande fluïdumfilm, aan de binnenwand van die sublimatie-/condensatiebuizen (2); 10. het via een inlaat (7) toevoeren van waterhoudend fluïdum aan die ruimte, waarna dat waterhoudende fluïdum sublimeert of condenseert op de sublimatie-/condensatiebuizen (2); met het kenmerk, dat men die afgesloten ruimte vervolgens aansluit op een vat (16, 18, 30) met 15 daarin waterhoudend fluïdum.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat dat vat (18) relatief koud water bevat, met een temperatuur van tenminste 0°C.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat dat vat (16) relatief warm water bevat.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat men die afgesloten ruimte aan de onderzijde aansluit op een draintank (17). 25

5. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat men vervolgens aan de buitenzijde van de sublimatie-/condensatiebuizen (2) een fluïdumfilm opbouwt.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat die fluïdumfilm wordt opge bouwd met water uit het vat (16) met relatief warm water.

7. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat die fluïdumfilm wordt opge- 1005540 bouwd met water uit het vat (18) met relatief koud water.

8. Werkwijze volgens conclusie 1, 4 of 5, met het kenmerk, dat men die afgesloten ruimte aansluit op een voorkoel-/ ontdooitank (30) met 5 daarin water met een relatief lage temperatuur, en dat men vervolgens aan de buitenzijde van de sublimatie-/condensatiebuizen (2) een fluïdumfilm opbouwt, met water uit die voorkoel-/ ontdooitank (30).

9. Werkwijze volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat 10. men de sublimatie-/condensatiebuizen (2) verwarmt met behulp van de pers- gassen uit de ammoniakcompressor (32).

10. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het gedeelte van dat waterhoudende fluïdum dat niet tegen de buizen sublimeert of con- 15 denseert nabij het naar boven gerichte uiteinde van de buizen (2) langs de buizen (2) wordt geleid en daarbij wordt afgekoeld.

11. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat dat koudemiddel een pekelsoort is, bijvoorbeeld pekasol. 20

12. Inrichting voor het sublimeren/condenseren van een waterhoudend fluïdum, omvattende een omhulsel (3), een aantal in dat omhulsel (3) in hoofdzaak parallel, in hoofdzaak verticaal en met een onderlinge afstand geplaatste sublimatie-/condensatie-buizen (2), die aan het naar boven gerichte uiteinde daarvan aansluitingen omvatten 25 voor de toevoer van koudemiddel en aan het naar onder gerichte uiteinde van die buizen (2) aansluitingen omvatten voor de afVoer van dat koudemiddel en een aansluiting (7) voor de toevoer van het waterhoudende fluïdum naar de vrije ruimte rondom de sublimatie-/condensatiebuizen (2) in dat omhulsel (3), waarbij die sublimatie-/con-densatiebuizen (2) met de bovenzijde daarvan zijn bevestigd aan een in hoofdzaak 30 horizontaal geplaatste eerste plaat (4), een en ander zodanig dat op de plaat (4) aanwezig koudemiddel de sublimatie-/condensatiebuizen (2) zal instromen, met het kenmerk, dat de inrichting een aansluiting omvat met behulp waarvan de afgesloten is aan te sluiten op een vat (16, 18, 30) met daarin water-houdend fluïdum. 1005540 4

13. Inrichting volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de buitenzijde van die sublimatie-/condensatiebuizen (2) nabij het naar boven gerichte uiteinde daarvan, onder die eerste plaat (4), worden omsloten door een in hoofdzaak horizontaal 5 geplaatste tweede plaat (5), waarbij tussen die tweede plaat (5) en die sublimatie-/condensatiebuizen (2) openingen (6) zijn voorzien, een en ander zodanig dat op de plaat (5) aanwezig fluïdum tussen de plaat (5) en de sublimatie-/condensatiebuizen (2) heen kan stromen.

14. Inrichting volgens conclusie 12 of 13, met het kenmerk, dat die de vrije ruimte tussen de sublimatie-/condensatiebuizen (2) en tussen de sublimatie-/condensatiebui-zen (2) en de wand van het omhulsel (3), nabij de onderzijde van die buizen (2) geheel is afgesloten met behulp van een plaat (50), waarbij de inrichting verder een afVoer (51) omvat die loopt tenminste vanaf de bovenzijde van die plaat (50) tot aan 15 de onderzijde van het omhulsel (3).

15. Inrichting volgens een van de conclusies 12, 13 of 14, met het kenmerk, dat die afVoer (51) is ingericht om te worden aangesloten op de toevoer van een draintank (17). 20

16. Inrichting volgens een van de conclusies 12 t/m 15, met het kenmerk, dat die tweede plaat (5) de vrije ruimte tussen de sublimatie-/condensatiebuizen (2) en dat omhulsel (3) geheel afsluit, behoudens de openingen die zijn voorzien tussen de buizen (2) en die tweede plaat (5), en dat tussen de eerste (4) en de tweede plaat (5) 25 afVoermiddelen zijn voorzien voor de afvoer van die bestanddelen van het waterhoudende fluïdum die niet sublimeren/condenseren op de sublimatie-/condensatiebuizen (2).

17. Inrichting volgens een van de conclusies 12 t/m 16, met het kenmerk, dat die 30 openingen (6) tussen de tweede plaat (5) en die buizen (2) voorzien zijn van een coating (23), die het vormen van een ijslaag tegengaat. / 1005540 'I'