NL7908431A - APPARATUS AND METHOD FOR DIRECT HEATING OF ANY SOLID CONTAINING PRESIDENT MEDIUM USING CONDENSATION HEAT. - Google Patents

APPARATUS AND METHOD FOR DIRECT HEATING OF ANY SOLID CONTAINING PRESIDENT MEDIUM USING CONDENSATION HEAT. Download PDF

Info

Publication number
NL7908431A
NL7908431A NL7908431A NL7908431A NL7908431A NL 7908431 A NL7908431 A NL 7908431A NL 7908431 A NL7908431 A NL 7908431A NL 7908431 A NL7908431 A NL 7908431A NL 7908431 A NL7908431 A NL 7908431A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
liquid medium
reaction vessel
heated
opens
expansion
Prior art date
Application number
NL7908431A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Goldschmidt Ag Th
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 Goldschmidt Ag Th filed Critical Goldschmidt Ag Th
Publication of NL7908431A publication Critical patent/NL7908431A/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0006Controlling or regulating processes
    • B01J19/0013Controlling the temperature of the process
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D1/00Evaporating
    • B01D1/14Evaporating with heated gases or vapours or liquids in contact with the liquid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D3/00Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/06Flash distillation
    • B01D3/065Multiple-effect flash distillation (more than two traps)
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051Controlling the temperature
    • B01J2219/00121Controlling the temperature by direct heating or cooling
    • B01J2219/0013Controlling the temperature by direct heating or cooling by condensation of reactants
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051Controlling the temperature
    • B01J2219/00159Controlling the temperature controlling multiple zones along the direction of flow, e.g. pre-heating and after-cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00162Controlling or regulating processes controlling the pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00164Controlling or regulating processes controlling the flow
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Description

Ke/gn/206 *Ke / gn / 206 *

Korte aanduiding: Inrichting en werkwijze voor het direct verwarmen van een eventueel vaste stoffen bevattend vloeibaar medium, waarbij condensatiewarmte wordt gebruikt.Short designation: Device and method for directly heating a liquid medium, which may contain solids, using condensation heat.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het direct verwarmen van een eventueel vaste stoffen bevattend vloeibaar medium op hoge temperatuur, waarbij condensatiewarmte wordt gebruikt. De uitvinding heeft in het 5 bijzonder betrekking op een werkwijze voor het direct verwarmen van in het bijzonder oplossingen en suspensies in water op temperaturen van meer dan 150°C, bij voorkeur tot ongeveer 250°C, waarbij condensatiewarmte wordt gebruikt.The invention relates to a method for directly heating a liquid medium, optionally containing solids, at a high temperature, using heat of condensation. The invention particularly relates to a method for directly heating, in particular, solutions and suspensions in water at temperatures of more than 150 ° C, preferably up to about 250 ° C, using condensation heat.

De uitvinding heeft verder betrekking op een 10 inrichting die in het bijzonder geschikt is voor het toepassen van deze werkwijze. De uitvinding heeft tenslotte betrekking op de toepassing van de werkwijze en de inrichting voor het uitvoeren van neerslag- of uitlogingsreacties.The invention further relates to a device which is particularly suitable for applying this method. The invention finally relates to the use of the method and the device for carrying out precipitation or leaching reactions.

Vaak wordt tot taak gesteld reacties in 15 vloeibaar medium, in het bijzonder waterhoudend medium bij hoge temperaturen, in het bijzonder temperaturen tussen 150 en 200°C uit te voeren. Dit is vaak het geval bij neerslag- en uitlogingsreacties. Een uitvoering van dergelijke reacties in dit temperatuurgebied brengt echter bepaalde 20 moeilijkheden mee. Om economische redenen is het vrijwel altijd noodzakelijk de aan het systeem toegevoerde warmte zo veel mogelijk weer terug te winnen. Bij voorkeur gebruikt men voor de warmteuitwisseling apparatuur met een vast uitwisselingsoppervlak. Een uitgesproken probleem bestaat 25 hieruit dat op de warmte-overdrachtoppervlakken aankoeking kan optreden die de warmte-overdracht ongunstig beïnvloedt en waarvan verwijdering moeilijk en tijdrovend is.It is often the task to carry out reactions in liquid medium, in particular aqueous medium, at high temperatures, in particular temperatures between 150 and 200 ° C. This is often the case with precipitation and leaching reactions. However, carrying out such reactions in this temperature range presents certain difficulties. For economic reasons, it is almost always necessary to recover the heat supplied to the system as much as possible. Preferably, equipment with a fixed exchange surface is used for the heat exchange. A pronounced problem consists in that caking on the heat transfer surfaces can occur, which adversely affects the heat transfer and whose removal is difficult and time consuming.

Tevens treden problemen op wanneer de te behandelen oplossing reeds agressief is of tijdens de reactie 30 nog agressiever wordt. In deze gevallen wordt het gebruik van zeer corrosie-vast doch mechanisch weinig of nauwelijks te belasten materialen dwingend voorgeschreven. Een voorbeeld van 790 84 31 2 een bij hoge temperatuur verlopende neerslagreactie is bijvoorbeeld de hydrolyse bij hoge temperatuur van ijzer, chroom en aluminium uit de oplossingen in water van .... hun sulfaten. Wanneer men deze metalen bij temperaturen tussen 5 20 en 50°C neerslaat ontstaat veelal hydroxideslib', dat.Problems also arise when the solution to be treated is already aggressive or becomes even more aggressive during the reaction. In these cases, the use of highly corrosion-resistant but mechanically low or hardly to be loaded materials is mandatory. An example of a high-temperature precipitation reaction is, for example, the high-temperature hydrolysis of iron, chromium and aluminum from the aqueous solutions of their sulfates. When these metals are precipitated at temperatures between 20 and 50 ° C, hydroxide sludge often results.

bijzonder moeilijk filtreerbaar is. Het is echter bekend dat deze bij het filtreren optredende moéilijkheden niet optreden wanneer men de neerslagreactie uitvoert bij temperaturen tussen 180° en 250°C.is particularly difficult to filter. However, it is known that these filtration difficulties do not occur when the precipitation reaction is carried out at temperatures between 180 ° and 250 ° C.

10 Het uitvoeren van de reactie wordt zoals hiervoor vermeld bemoeilijkt doordat uit de oplossing bij toenemende temperatuur de hydroxiden, calciumsulfaat, siliciumdioxide en eventueel verdere verbindingen neerslaan en op de warme plaatsen, derhalve bij voorkeur op de warmte-15 uitwisselingsoppervlakken aankoekingen vormen. Tegelijkertijd neemt de zuurcóncentratie toe. Dit leidt in het genoemde temperatuurgebied tot een zeer sterke corrosieve belasting van de materialen. Daarbij komt dat bij temperaturen tussen 150° en 250°C in waterbevattende oplossingen bedrijfsdrukken 20 tot wel 50 bar optreden.As stated above, carrying out the reaction is complicated by the fact that from the solution the hydroxides, calcium sulphate, silicon dioxide and optionally further compounds precipitate from the solution at an increasing temperature and therefore form deposits on the hot places, preferably on the heat exchange surfaces. At the same time, the acid concentration increases. This leads to a very strong corrosive load on the materials in the mentioned temperature range. In addition, operating temperatures of 20 to 50 bar occur at temperatures between 150 ° and 250 ° C in water-containing solutions.

De materiaalproblemen vereisen de toepassing van materialen zoals teflon en kool, die onder de genoemde gebruiksomstandigheden geen praktische sterkte-eigenschappen meer vertonen. Andere materialen als tahtalium en titanium 25 die bestand zijn tegen de optredende corrosie zijn zo duur, dat ze slechts als bekledingsmaterialen economisch toepasbaar zijn. In beide gevallen moeten de krachten door niet corrosie-vaste koolstofstaalsoorten worden opgenomen. Daar ook bewegende delen in de apparaten op overeenkomstige wijze 30 ingewikkeld uitgevoerd dienen te worden, moeten deze zoveel mogelijk vermeden worden. De gecombineerde toepassing van kunststof en staal maakt warmte-uitwisselingsoppervlakken wegens de grote warmte-overdrachtweerstand mogelijk.The material problems require the use of materials such as Teflon and carbon, which no longer exhibit practical strength properties under the stated conditions of use. Other materials such as tahtalium and titanium 25 which are resistant to the corrosion occurring are so expensive that they can only be used economically as coating materials. In both cases, the forces must be absorbed by non-corrosion-resistant carbon steels. Since moving parts in the devices also have to be designed in a complicated manner, they should be avoided as much as possible. The combined use of plastic and steel allows heat exchange surfaces due to the high heat transfer resistance.

Deze materiaalproblemen stellen de technicus 35 voor de opgave inrichtingen te ontwikkelen die zo min moge- , lijk mechanisch belast worden en derhalve vooral bewegende delen achterwege te laten.These material problems propose to the technician 35 the task of developing devices which are subjected as little as possible to mechanical stress and, therefore, above all to avoid moving parts.

790 84 31 3790 84 31 3

Dezelfde overwegingen gelden voor uitloogreacties, bijvoorbeeld voor de uitloging van fijngemalen mineralen met logen of zuren, waarbij eventueel reactieve gassen zoals zuurstof of chloor worden toegevoegd.The same considerations apply to leaching reactions, for example for the leaching of finely ground minerals with bases or acids, optionally adding reactive gases such as oxygen or chlorine.

5 Hierbij kan ook gedacht worden aan een uitlo ging van metaalhoudende vaste stoffen, bijvoorbeeld van verbruikte katalysatoren, die bij hoge temperaturen gebruikt zijn en waardevolle stoffen, zoals non-ferrometalen of edelmetalen bevatten.One can also think of a leaching of metal-containing solids, for instance of spent catalysts, which have been used at high temperatures and which contain valuable substances, such as non-ferrous metals or precious metals.

10 Het is bekend suspensies trapsgewijs te ver warmen. In het Duitse octrooischrift 19 37 392 is bijvoorbeeld een werkwijze beschreven, die gekenmerkt wordt doordat de opwarming van de suspensie trapsgewijs door warmte-over-drachtoppervlakken plaatsvindt, waarbij in de eerste trap 15 ëën of meer warmte-uitwisselaars door stoom van een expan-sielnstallatie verwarmd worden, terwijl de tweede trap als dubbele-buis uitwisselaar uitgevoerd is, waarin de suspensie door indirekte warmte-uitwisseling verder verhit en de terugvloeiende suspensie gekoeld wordt en tenslotte in een derde 20 trap de resterende vereiste warmte door verhitting met stoom onder hoge druk, door een organische warmtedrager of door een zoutwarmtedrager via warmte-uitwisselingsvlakken wordt toegevoerd. Deze werkwijze heeft het bezwaar van de toepassing van dubbele buis warmte-uitwisselaars, waardoor bij uitlogings-25 en neerslagreacties op de warmte-uitwisselingsvlakken aankoe-kingen kunnen optreden. Werkwijzen met direkte warmteuitwis-seling zijn ook reeds voor het ontzouten van zeewater voorgestéld, doch in de regel worden ook hier bij de warmte-uit-wisselingsbewerkingen met de hoogste energie-inhoud vreemde 30 warmte-overdrachtsmiddelen toegepast.It is known to heat suspensions step by step. For example, German Patent Specification 19 37 392 discloses a method characterized in that the heating of the suspension takes place stepwise by heat transfer surfaces, in the first stage 15 or more heat exchangers by steam from an expansion plant heating, while the second stage is in the form of a double-tube exchanger, in which the suspension is further heated by indirect heat exchange and the refluxing suspension is cooled, and finally in a third stage the remaining required heat by heating with high-pressure steam, supplied by an organic heat carrier or by a salt heat carrier via heat exchange surfaces. This method has the drawback of the use of double-tube heat exchangers, which can lead to coagulation during leaching and precipitation reactions on the heat-exchange surfaces. Direct heat exchange processes have also already been proposed for the desalination of seawater, but as a rule foreign heat transfer agents are also used here in the heat exchange operations with the highest energy content.

Eén- of meertrapsmethoden voor het afkoelen van vaste stoffen bevattende vloeistoffen met behulp van expansieverdamping zijn bekend en zijn bijvoorbeeld in de Duitse octrooiaanvrage 2 361 236 beschreven. De ontstane 35 damp wordt in deze gevallen slechts door direkte condensatie neergeslagen,doch niet gebruikt voor het voorverwarmen van oplossingen.Single or multi-stage methods of cooling solids containing liquids by means of expansion evaporation are known and are described, for example, in German patent application 2 361 236. The vapor generated in these cases is only precipitated by direct condensation, but not used for preheating solutions.

Aan de hiervoorgenoemde literatuur noch aan de algemene standaardtechniek zijn werkwijzen of inrichtingen te 790 8.431 Λ * 4 ontlenen die de uitvoering van de reactie in een hoog tempera-tuurgebied tot ongeveer 250°C mogelijk maken en die in het bijzonder neerslag- of uitloogreacties in dit temperatuur-gebied onder vermijding van de bovengenoemde bezwaren toestaan.From the aforementioned literature, or from the general standard technique, methods or apparatuses which enable the reaction to be carried out in a high temperature range of up to about 250 ° C and which in particular precipitate or leach reactions in this process can be derived temperature range while avoiding the above drawbacks.

5 Bij de werkwijze volgens de uitvinding kan aan de gestelde eisen voldaan worden doordat het verhitte vloeibare medium door een êén- of meertraps expansie gedeeltelijk tot verdamping gebracht wordt en zonder toepassing van vreemde warmte-overdrachtsmiddelen direct in het in tegen-10 stroom gevoerde te verwarmen medium gecondenseerd wordt.The requirements according to the invention can be met in that the heated liquid medium is partially evaporated by a one- or multi-stage expansion and heated directly in the countercurrent without the use of foreign heat transfer agents. medium is condensed.

Een belangrijk kenmerk van de werkwijze volgens de uitvinding bestaat derhalve hierin dat de afkoeling van het in het bijzonder vaste stoffen bevattende vloeibare medium door uitsluitende en consequente toepassing van een 15 éêntraps, doch bij voorkeur een meertraps expansieverdamping tot stand gebracht wordt, waarbij de toepassing van enig vreemd warmte-overdrachtsmiddel achterwege blijft. Bovendien worden de bij de expansie-verdamping gevormde dampen direct gecondenseerd in het in tegenstroom gevoerde te verwarmen 20 medium. Door de directe warmteoverdracht worden optimale omstandigheden voor de warmte-uitwisseling geschapen. De warmte-uitwisselaars kunne derhalve zeer klein worden gebouwd. Door de afwezigheid van warmte-uitwisselingsoppervlakken wordt de toepassing van corrosievaste bekledingen mogelijk 25 gemaakt.An important feature of the method according to the invention therefore consists in that the cooling of the liquid medium, in particular solids, is effected by exclusively and consistently using one-stage, but preferably multi-stage expansion evaporation, whereby the use of any foreign heat transfer agent is omitted. In addition, the vapors formed during the expansion evaporation are directly condensed in the medium to be heated in countercurrent. Due to the direct heat transfer, optimal conditions for the heat exchange are created. The heat exchangers can therefore be built very small. The absence of heat exchange surfaces allows the use of corrosion-resistant coatings.

Een bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding bestaat hierin dat het te verwarmen vloeibare medium na het doorstromen van de laatste opwarmtrap door directe toevoer van extra stoom direct 30 voor het reactievat of in het reactievat op de te bereiken reactietemperatuur wordt verwarmd.A preferred embodiment of the method according to the invention consists in that the liquid medium to be heated is heated to the reaction temperature to be reached after the last heating step has been flowed through by direct addition of additional steam directly in front of the reaction vessel or in the reaction vessel.

Hierbij wordt bewust op de koop toegenomen dat het te verwarmen medium door de condensatie van de dampen daarin tijdens de verwarming en door de toevoer van damp in 35 de laatste reactietrap wordt verdund. Bij het doorlopen van de expansietrappen wordt de oplossing weer in aanzienlijke mate geconcentreerd.This increases consciously that the medium to be heated is diluted by the condensation of the vapors therein during the heating and by the supply of vapor in the last reaction step. As the expansion stages are run through, the solution is again significantly concentrated.

Bij voorkeur wordt het vloeibare medium na het doorstromen van één of meer expansietrappen door drukvermindering 790 84 31 5 verder gekoeld en geconcentreerd en bereikt daardoor vrijwel de beginconcentratie.Preferably, after flowing through one or more expansion stages, the liquid medium is further cooled and concentrated by pressure reduction 790 84 31 5 and thereby almost reaches the initial concentration.

Bij betrekkelijk lage temperaturen, bij voorkeur bij temperaturen van omstreeks of minder dan 120°C 5 evenals bij acceptabele corrosieve belasting en een geringe neiging tot aankoeken bij deze temperaturen kan de laatste koelbewerking van het vloeibare medium na het doorstromen van de expansietrap in een recuperator worden uitgevoerd. Bij voorkeur gebruikt men daarvoor een platenuitwisselaar van 10 dienovereenkomstig corrosievaste materialen die een hoge inwendige turbulentie vertoont.At relatively low temperatures, preferably at temperatures of about or less than 120 ° C 5 as well as at acceptable corrosive load and a low tendency to caked at these temperatures, the final cooling operation of the liquid medium after flowing through the expansion stage can be in a recuperator executed. Preferably, a plate exchanger of correspondingly corrosion-resistant materials is used for this purpose, which exhibits a high internal turbulence.

De inrichting volgens de uitvinding voor het uitvoeren van de werkwijze is gekenmerkt door de combinatie van de volgende kenmerken: 15 a een drukreactievat, b één of meer warmte-uitwisselaars met b 1 een expansiereservoir en b 2 een met de dampruimte van het expansiereservoir in verbinding staande condensatie-20 kolom, die b 2.1 verdeel- en/of druipbodems vertoont, c een voedingspomp met in afhankelijkheid van de vloeistofstand geregelde volumestroom per warmte-uitwisselingstrap en reactievat 25 d een laatste afkoelingstrap die als d 1 expansietrap of als d 2 recuperator is uitgevoerd.The device according to the invention for carrying out the method is characterized by the combination of the following features: a a pressure reaction vessel, b one or more heat exchangers with b 1 an expansion tank and b 2 one connected to the vapor space of the expansion tank. upright condensation-20 column, which has b 2.1 distribution and / or dripping bottoms, c a feed pump with volume flow controlled in dependence on the liquid level per heat exchange stage and reaction vessel 25 d a final cooling stage which is as d 1 expansion stage or as d 2 recuperator executed.

De voorkeur verdient een inrichting die meer dan één directe uitwisselingstrap vertoont. Binnen een tempera-30 tuurgebied van de reactie van ongeveer 180 to 250°C is het aanbevelenswaardig 2 tot 3 directe warmte-uitwisselingstrappen toe te passen.Preferred is a device that has more than one direct exchange stage. Within a reaction temperature range of about 180 to 250 ° C, it is recommended to use 2 to 3 direct heat exchange steps.

Het in de inrichting volgens de uitvinding toegepaste reactievat is op de met produkt in contact komende 35 delen bekleed met overeenkomstig corrosievaste materialen, die bestand zijn tegen hoge temperaturen bijvoorbeeld tantaal, titaan en teflon. De krachten opnemende constructiedelen zijn vervaardigd van geschikte temperatuurvaste koolstofstaalsoorten.The reaction vessel used in the device according to the invention is coated on the product-contacting parts with correspondingly corrosion-resistant materials, which are resistant to high temperatures, for example, tantalum, titanium and Teflon. The force-absorbing structural parts are made of suitable temperature-resistant carbon steels.

790 8431 6 *790 8431 6 *

Bij voorkeur is het reactievat gekenmerkt doordat het een centraal aangebrachte stromingsbuis vertoont, in de onderste opening waarvan een toevoerleiding voor het verwarmde vloeibare medium uitmondt en in het onderste deel van 5 het reactievat buiten de stromingsbuis een naar de eerste warmte-uitwisselaar leidende leiding voor het afvoeren van behandeld medium is aangebracht. De circulatie in het reactievat wordt tot stand gebracht door de binnentredende stromen.Preferably, the reaction vessel is characterized in that it has a centrally arranged flow tube, in the bottom opening of which a supply conduit for the heated liquid medium opens and in the bottom part of the reaction vessel outside the flow tube a conduit leading to the first heat exchanger. removal of treated medium is provided. The circulation in the reaction vessel is effected by the incoming streams.

De circulatie kan bovendien vergroot worden door een uitwen-10 dige kringloop en een pomp. De te behandelen of reagerende verhitte vloeistof stijgt in de centraal aangebracht stromingsbuis omhoog en daalt na het verlaten van de stromingsbuis tussen de binnenwand van het reactievat en de stromingsbuis, waar de vloeistof aan het reactievat onttrokken en naar een 15 eerste warmte-uitwisselaar geleid wordt. De in het reactievat verblijvende vloeistof circuleert meervoudig in de beschreven zin. De circulatie kan door middel van de vorm van de stralen worden beïnvloed.The circulation can moreover be increased by an external cycle and a pump. The heated liquid to be treated or reacting rises in the centrally mounted flow tube and descends after leaving the flow tube between the inner wall of the reaction vessel and the flow tube, where the liquid is withdrawn from the reaction vessel and passed to a first heat exchanger. The liquid remaining in the reaction vessel circulates multiple times in the described sense. The circulation can be influenced by the shape of the rays.

In een verdere uitvoering van de inrichting 20 mondt in de onderste opening van de stromingsbuis bovendien een toevoerleiding voor stoom en/of reactiegas uit. Beide stromen worden in afhankelijkheid van de vereiste verhitting en/of de reactievergelijkingen geregeld toegevoerd. Door de stoomtoevoer wordt het medium verder verhit en door vermin-25 dering van de dichtheid van het vloeibare medium wordt de snelheid van het rondstromen en daardoor de circulatie vergroot. Ditzelfde geldt voor het op deze plaats toegevoerde reactiegas, bijvoorbeeld zuurstof en chloor. De verblijftijd in het reactievat kan door middel van een uitwendig aangebrachte 30 pomp en/of door aanpassing van de mate van slankheid van het reactievat worden beïnvloed.In a further embodiment of the device 20, a supply pipe for steam and / or reaction gas also opens into the bottom opening of the flow tube. Both streams are fed regularly depending on the required heating and / or the reaction equations. The medium is further heated by the steam supply, and by reducing the density of the liquid medium, the speed of circulating and thereby the circulation is increased. The same applies to the reaction gas supplied at this location, for example oxygen and chlorine. The residence time in the reaction vessel can be influenced by means of an externally mounted pump and / or by adjusting the degree of slenderness of the reaction vessel.

Wanneer met de inrichting volgens de uitvinding neerslagreacties worden uitgevoerd, blijkt het bijzonder gunstig te zijn wanneer in de circulatiestroom in het reactie-35 vat kiemen in het neerslagprodukt aanwezig zijn die een vorming van grove korrels bevorderen, waardoor het filtreren van de vaste stoffen bevattende media wordt vergemakkelijkt.When precipitating reactions are carried out with the device according to the invention, it has been found to be particularly advantageous if in the circulation flow in the reaction vessel germs are present in the precipitate product which promote the formation of coarse grains, so that the solids-containing media are filtered. is facilitated.

Het reactievat vertoont geen mechanisch belaste delen die in contact komen met het produkt. De materialen van 790 8 4 31 7 de binnenoppervlakken van de inrichting kunnen uitsluitend op grond van de corrosieweerstand ervan gekozen worden.The reaction vessel has no mechanically loaded parts that come into contact with the product. The materials of the interior surfaces of the device can only be selected on the basis of its corrosion resistance.

Alle met het proöukfc in contact komende wanden kunnen bekleed worden met kunststof die de minst mogelijke hechtingsëigen-5 schappen ten opzichte van aankoekingen vertonen. Bovendien kan men de binnenoppervlakken van de inrichting in het bovenste deel slecht isoleren en daardoor vochtig houden om zo mogelijke aankoekingen zo goed mogelijk tegen te gaan.All walls that come into contact with the product can be coated with plastic which exhibit the least possible adhesion properties compared to cakings. In addition, it is difficult to insulate the interior surfaces of the device in the upper part and to keep it moist in order to prevent possible deposits as much as possible.

Wanneer de reactie met hoge snelheden verloopt 10 en slechts een geringe reactie-enthalpie vertoont kan het reactievat ook als buisreactievat in combinatie met een kleine lusreactor zijn uitgevoerd.If the reaction proceeds at high speeds and shows only a small enthalpy of reaction, the reaction vessel can also be designed as a tube reaction vessel in combination with a small loop reactor.

Het het reactievat verlatende vloeibare medium met de hoogste temperatuur wordt nu toegevoerd aan de eerste 15 warmte-uitwisselaar. Bij voorkeur hebben de expansie-inrich-tingen een zo geringe vloeistof-inhoud en daardoor een zo geringe verblijftijd, dat de in het reactievat ingestelde evenwichten behouden blijven.The highest temperature liquid medium leaving the reaction vessel is now fed to the first heat exchanger. The expansion devices preferably have such a low liquid content and, therefore, a so long residence time that the equilibria set in the reaction vessel are maintained.

Bij voorkeur zijn de éën of meer warmte-uitwis-20 selaars zodanig uitgevoerd, dat ze een cycloonvormig uitgevoerde dampruimte met een daaronder aangebrachte verzamelruim-te voor het ten minste gedeeltelijk geëxpandeerde vloeibare medium vertonen, terwijl de dampruimte door middel van een schoorsteenbuis, die bij het boveneinde is afgedekt door een 25 druppelkap, met de condensatiekolora in verbinding staat, waarbij de condensatiekolom zodanig gescheiden is van de dampruimte van de expansie-inrichting dat het verwarmde vloeibare medium naar een verzamelruimte wordt afgevoerd, die door middel van een voedingspomp verbonden is met de warmte-30 uitwisselaar van het daaropvolgende hogere energieniveau of met het reactievat en elk een leiding vertoont: a) voor het te verwarmen vloeibare medium, ..die uitmondt aan de bovenzijde van de condensatiekolom, b) voor het te·expanderen vloeibare medium, die 35 uitmondt aan de bovenzijde van de dampruimte en c) elk een afvoer voor het gedeeltelijk geëxpandeerde,' afgekoelde vloeibare medium, welke leiding in de bovenzijde van de dampruimte van de warmteuitwisselaar met het daaropvolgende lagere energieniveau of in de koelinrichting door 790 8 4 31 ,Λ ^ 8 middel van een expans ie ventiel uitmondt. iPreferably, the one or more heat exchangers are designed in such a way that they exhibit a cyclonic shaped vapor space with a collecting space arranged underneath for the at least partially expanded liquid medium, while the vapor space is provided by means of a flue pipe, which is the top end is covered by a dropper cap, communicating with the condensation column, the condensation column is separated from the vapor space of the expander in such a way that the heated liquid medium is discharged to a collection space, which is connected by means of a feed pump the heat exchanger of the next higher energy level or with the reaction vessel and each having a conduit: a) for the liquid medium to be heated, which opens at the top of the condensation column, b) for the liquid medium to be expanded, which opens at the top of the vapor space and c) each a discharge for the partly e Expanded, cooled liquid medium, which discharges into the top of the vapor space of the heat exchanger with the subsequent lower energy level or into the cooling device through 790 8 4 31, through an expansion valve. i

De warmte-uitwisseling geschiedt in de hiervoor : beschreven warmte-uitwisselaar zodanig, dat in de cycloon- 1 vormig uitgevoerde dampruimte het verhitte vloeibare medium 5 na het doorlopen van een expansieventiel wordt ingespoten.The heat exchange takes place in the heat exchanger described above such that the heated liquid medium 5 is injected into the cyclone-shaped vapor space after passing through an expansion valve.

De daarbij vrijkomende dampen stromen door de schoorsteenbuis in de condensatiekolom en geven hun reactieënthalpie af aan het te verwarmen vloeibare medium met lagere temperatuur, dat in de bovenzijde van de condensatiekolom wordt 10 gebracht. De te verwarmen vloeistof druipt daarbij over verdeel- en zeefbodems die in de condensatiekolom zijn aangebracht. De verwarmde vloeistof loopt over een bodem die de condensatiekolom van de dampruimte scheidt in een staande buis, van waaruit de vloeistof via een voedingspomp met een 15 in afhankelijkheid van de vloeistofstand gedoseerde volume-stroom aan het reactievat wordt toegevoerd. Bij de daaropvolgende warmte-uitwisselaars wordt het verwarmde vloeibare medium op overeenkomstige wijze in de bovenzijde van de kolom van de warmte-uitwisselaar met een hoger temperatuurniveau 20 gebracht.The vapors released thereby flow through the flue into the condensation column and release their reaction enthalpy to the lower temperature liquid medium to be heated, which is introduced into the top of the condensation column. The liquid to be heated drips over distribution and sieve bottoms that are placed in the condensation column. The heated liquid passes over a bottom separating the condensation column from the vapor space in a standing tube, from which the liquid is supplied to the reaction vessel via a feed pump with a volume flow dosed in dependence on the liquid level. In the subsequent heat exchangers, the heated liquid medium is similarly introduced into the top of the column of the higher temperature heat exchanger.

Het ten minste gedeeltelijk geëxpandeerde en gedeeltelijk afgekoelde vloeibare medium verzamelt zich onder de dampruimte in een verzamelruimte en wordt toegevoerd aan de opvolgende warmte-uitwisselaar met een lager temperatuur-25 niveau in afhankelijkheid van de vloeistofstand. Wanneer het echter de laatste warmte-uitwisselaar betreft wordt het reactieprodukt afgevoerd naar de laatste afkoelinrichting. Wanneer het vloeibare medium een suspensie met een verhoogde viscositeit of met een grote neiging van de 30 gesuspendeerde deeltjes tot sedimentatie is, gebruikt men bij voorkeur een inrichting die gekenmerkt is doordat de ëën of meer warmte-uitwisselaars ervan een cycloonvormige dampruimte met een daaronder aangebrachte verzamelruimte voor . het ten minste gedeeltelijk geëxpandeerde vloeibare medium 35 vertonen, terwijl in de verzamelruimte een stromingsbuis is aangebracht waarin zich een circulatieroerder bevindt, terwijl de dampruimte door middel van een dampleiding met een con- · densatiekolom verbonden is en in een in de opvangbak van de condensatiekolom aanwezige stromingsbuis uitmondt en elk een 790 8 4 31 4 9 leiding vertoont a) voor het te verhitten vloeibare medium, die in de bovenzijde van de condensatiekolom uitmondt, b) voor het te expanderen vloeibare medium, die 5 in de bovenzijde van de dampruimte uitmondt, en * c) voor het gedeeltelijk geëxpandeerde, afgekoel de vloeibare medium, die in de bovenzijde van de dampruimte van de warmte-uitwisselaar met het daaropvolgende lagere energieniveau of in de laatste koelinrichting uitmondt.The at least partially expanded and partially cooled liquid medium collects under the vapor space in a collection space and is fed to the subsequent heat exchanger with a lower temperature level depending on the liquid level. However, when it concerns the last heat exchanger, the reaction product is discharged to the last cooling device. When the liquid medium is a suspension with an increased viscosity or with a high tendency of the suspended particles to sediment, it is preferred to use a device which is characterized in that the one or more heat exchangers thereof have a cyclonic vapor space with a collecting space disposed beneath it. in front of . exhibit the at least partially expanded liquid medium 35, while in the collection space a flow tube is arranged, in which a circulation stirrer is located, while the vapor space is connected by means of a vapor pipe to a condensation column and in a container present in the condensation column receptacle flow pipe and each has a 790 8 4 31 4 9 pipe a) for the liquid medium to be heated, which opens into the top of the condensation column, b) for the liquid medium to be expanded, which opens into the top of the vapor space, and * c) for the partially expanded, cooled liquid medium, which opens into the top of the vapor space of the heat exchanger with the subsequent lower energy level or into the final cooling device.

10 Bij de zo gekenmerkte warmte-uitwisselaar is het aanbevelenswaardig de dampruimte zodanig van de condensatie-kolom te scheiden, dat de afgekoelde suspensie in een geroerde opvangbak met een zo gering mogelijke vloeistofinhoud opgevangen wordt. De verwarmde suspensie wordt in een geroer-15 de opvangbak, die als pompruimte werkt, verzameld.With the heat exchanger characterized in this way, it is recommended to separate the vapor space from the condensation column in such a way that the cooled suspension is collected in a stirred receptacle with the lowest possible liquid content. The heated slurry is collected in a stirred receptacle, which acts as a pump space.

In deze gevallen is het aanbevelenswaardig in de condensatiekolom geen verdeel- of zeefbodems te gebruiken doch neerwaarts hellende leiplaten, waarbij een aankoeking op deze platen door de neerwaarts druipende, te verhitten 20 suspensie wordt tegengegaan.In these cases it is advisable not to use dividing or sieve bottoms in the condensation column, but downwardly inclined slate plates, in which a build-up on these plates is prevented by the downwardly dripping, heated suspension.

De condensatiekolommen en/of het reactievat bevatten aan de bovenzijde bij voorkeur ontgassingsinrichtingen voor het afvoeren van de overmaat eventuele gebruikte reactie-gassen of niet-condenseerbare gassen die tijdens de reactie 25 niet worden omgezet of die door nevenreacties ontstaan.The condensation columns and / or the reaction vessel preferably contain at the top degassing devices for discharging the excess any used reaction gases or non-condensable gases which are not converted during the reaction or which are produced by side reactions.

De inrichting volgens de uitvinding vertoont aan het begin een koelinrichting die onder verminderde druk kan werken. Deze kan in overeenstemming met de warmte-uit-wisselaars zijn uitgevoerd. In de condensatiezuil wordt ech-30 ter aan de bovenzijde water toegevoerd, dat op geschikte wijze aan de onderzijde samen met de gecondenseerde damp wordt afgevoerd. Het afgekoelde vloeibare medium kan dan aan de onder de expansieruimte aanwezige verzamelruimte worden onttrokken en worden toegevoerd aan de uiteindelijke behan-35 deling die niet meer tot de uitvinding behoort, bijvoorbeeld aan een filtreerbewerking.The device according to the invention initially has a cooling device which can operate under reduced pressure. This can be designed in accordance with the heat exchangers. In the condensation column, however, water is supplied at the top, which is suitably discharged at the bottom together with the condensed vapor. The cooled liquid medium can then be withdrawn from the collection space present under the expansion space and be fed to the final treatment which no longer belongs to the invention, for instance to a filtering operation.

Wanneer onder de bij de laatste afkoeling heersende omstandigheden geen aankoeking en/of corrosieve aantasting te vrezen is, kan op deze plaats een recuperator worden toe- 790 8431If under the conditions prevailing during the last cooling there is no fear of caking and / or corrosive attack, a recuperator can be added at this location. 790 8431

.,A.,A

10 gepast/ in het bijzonder één in de vorm van een platenuitwisselaar met een hoge inwendige turbulentie.10 suitable / in particular one in the form of a plate exchanger with a high internal turbulence.

De inrichting volgens de uitvinding en de in deze inrichting uitvoerbare werkwijzen worden toegelicht aan de 5 hand van de volgende afbeeldingen: fig. 1 toont schematisch de uit een reactievat, een warmteuitwisselaar en een laatste koelinrichting bestaande inrichting, fig. 2 toont een warmte-uitwisselaar in een spe-10 ciaal aan suspensies met een hoge viscositeit en/of aanzienlijke sedimentatiesnelheid aangepaste uitvoeringsvorm.The device according to the invention and the methods feasible in this device are elucidated on the basis of the following images: Fig. 1 schematically shows the device consisting of a reaction vessel, a heat exchanger and a last cooling device, Fig. 2 shows a heat exchanger embodiment adapted in particular to suspensions with a high viscosity and / or considerable sedimentation speed.

In fig. 1 is een reactievat 1 voor hoge temperatuur weergegeven. Dit reactievat is voorzien van een stromings-buis 2, waarin een toevoer 3 voor het op hoge temperatuur 15 verhitte vloeibare medium uitmondt. Verder zijn een toevoer 4 voor een eventueel vereist reactiegas en een toevoer 5 voor stoom voor het toevoeren van de vereiste energie voor het bereiken van de reactietemperatuur aangebracht. Het te behandelen vloeibare medium stijgt in de stromingsbuis 2 20 ten gevolge van de impulsen van de binnentredende vloeistof en ten gevolge van de drijvende krachten die door de andere binnentredende stromen worden veroorzaakt naar boven, waardoor een circulatiestroom ontstaat. Na het verlaten van de stromingsbuis 2 daalt het vloeibare medium. De gemiddelde 25 verblijftijd, de stromingssnelheid en de slankheid van het reactievat zijn zodanig gekozen, dat de reactie van het vloeibare medium is voltooid wanneer dit het reactievat door leiding 6 verlaat.Fig. 1 shows a high temperature reaction vessel 1. This reaction vessel is provided with a flow tube 2 into which a feed 3 for the liquid medium heated to high temperature 15 flows. Furthermore, a supply 4 for any required reaction gas and a supply 5 for steam for supplying the required energy to reach the reaction temperature are provided. The liquid medium to be treated rises upwards in the flow tube 2 due to the impulses of the entering liquid and due to the driving forces caused by the other entering flows, so that a circulation flow is created. After leaving the flow tube 2, the liquid medium drops. The average residence time, flow rate and slenderness of the reaction vessel are chosen such that the reaction of the liquid medium is completed when it leaves the reaction vessel through line 6.

Het reactievat is bij voorkeur zo gebouwd, dat 30 de aanwezige of gevormde vaste-stofdeeltjes in de circulatie-stroom blijven en niet kunnen bezinken, verder de toegevoerde gassen in de circulatiestromingen in fijn verdeelde vorm blijven en derhalve circuleren, niet omgezette of nieuw gevormde gasbestanddelen die zich in de bovenzijde van het 35 reactievat verzamelen door een expansieventiel afgevoerd kunnen worden, alle met het produkt in contact komende delen, evenals de damp- of gasruimte boven in het reactievat met ,corrosievast materiaal bekleed zijn en alle krachten door een 790 8431The reaction vessel is preferably constructed so that the solid particles present or formed remain in the circulating stream and cannot settle, further the gases supplied in the circulating streams remain in finely divided form and therefore circulate, unreacted or newly formed gas constituents which collect in the top of the reaction vessel can be discharged through an expansion valve, all parts in contact with the product, as well as the vapor or gas space at the top of the reaction vessel, are coated with a corrosion-resistant material and all forces are removed by a 790 8431

IXIX

corrosievaste, dragende constructie opgevangen worden. In de bovenzijde van het reactievat bevindt zich een drukreduceer-ventiel 7 met een afvoer voor het eventueel gebruikte overtollige reactiegas of eventueel aanwezige inerte gassen.corrosion-resistant, load-bearing construction. In the top of the reaction vessel there is a pressure reducing valve 7 with an outlet for any excess reaction gas used or any inert gases present.

5 Na de reactie verlaat het vloeibare medium het reactievat via de leiding 6 naar het reduceerventiel 8.After the reaction, the liquid medium leaves the reaction vessel via the line 6 to the regulator 8.

De stroomsnelheid van het vloeibare medium wordt in afhankelijkheid van de vloeistofhoogte in het reactievat 1 geregeld. Door de dampexpansie wordt het reactie-evenwicht van het 10 behandelde medium ingevroren en stelt zich een met de gereduceerde druk overeenkomende temperatuur in. Het na het reduceerventiel ontstane gas - vloeistof - vastestof mengsel stroomt naar een cycloonvormig uitgevoerde dampruimte 9. De afgekoelde vloeistof met de vaste stofdeeltjes verzamelt 15 zich in de zak 10. De scheiding van de met vaste stof beladen vloeistof en de damp behoeft niet volledig te zijn, daar de eventueel meegevoerde vloeistofdruppeltjes naar het reactievat teruggevoerd worden. De damp stroomt door de schoorsteenbuis 11, die door een druppelkap 12 is afgedekt, naar de 20 condensatiekolom 13, die voorzien is van verdeelbodems 14 en druipbodems 15. De opstijgende damp stroomt in tegenstroom met het door de leiding 16 met behulp van de doseerpomp 17 in de bovenzijde van de condensatiekolom 13 gebrachte, te verhitten vloeibare medium en geeft zijn condensatieënthalpie 25 daaraan af. Het op een hogere temperatuur verhitte vloeibare medium stroomt na het passeren van de condensatiekolom 13 over de bodem 18 naar de opvangbak 19 en wordt vandaar door middel van de doseerpomp 20 in de leiding 3 gepompt, welke leiding naar het reactievat voor hoge temperatuur leidt.The flow rate of the liquid medium is controlled depending on the liquid height in the reaction vessel 1. The reaction equilibrium of the treated medium is frozen by the vapor expansion and a temperature corresponding to the reduced pressure is established. The gas-liquid-solid mixture formed after the pressure reducing valve flows to a cyclonic shaped vapor space 9. The cooled liquid with the solid particles collects in the bag 10. The separation of the liquid-loaded liquid and the vapor need not be completely since any liquid droplets entrained are returned to the reaction vessel. The vapor flows through the chimney pipe 11, which is covered by a drip hood 12, to the condensation column 13, which is provided with dividing bottoms 14 and drip bottoms 15. The ascending vapor flows in countercurrent with the pipe 16 using the metering pump 17. liquid medium to be heated in the top of the condensation column 13 and releases its condensation enthalpy 25 thereon. The liquid medium heated to a higher temperature flows after passing through the condensation column 13 over the bottom 18 to the receptacle 19 and from there is pumped into the line 3 by means of the metering pump 20, which line leads to the high-temperature reaction vessel.

30 De condensatiekolom 13 vertoont evenals het reactievat een ontgassingsinrichting 41 voor niet-condenseerbare gassen.The condensation column 13, like the reaction vessel, has a degassing device 41 for non-condensable gases.

De afgekoelde vloeistof die zich in de zak 10 verzamelt wordt vervolgens door de leiding 21 naar de volgende ontgassingsinrichting of na het doorlopen van de laatste ontgassings-35 inrichting naar de laatste afkoelinrichting 22 vervoerd.The cooled liquid that collects in the bag 10 is then transported through the line 21 to the next degassing device or after passing through the last degassing device to the last cooling device 22.

De zak 10 v/ordt zo gedimensioneerd dat sedimentatieprocessen tegengegaan worden. De stand in de zak 10 wordt door middel van de af voer door de voedingspomp geregeld. In de laatste 790 84 31 12 afkoelingsinrichting 22 worden de na het reduceerventiel 23 " gevormde , naar de condensatiekolom 24 stromende dampen gecondenseerd door daarmee in tegenstroom bewegend koelwater, dat door de leiding 25 aan de bovenzijde van de condensatie-5 kolom 24 wordt toegevoerd. De schoorsteenbuis steekt door een bodem 27 van de laatste afkoelinrichting 22. Het verwarmde koelwater wordt via de leiding 28 afgevoerd. Het afgekoelde vloeibare medium verzamelt zich in de verzamelruimte 29 en wordt door de leiding 30 afgevoerd en verder verwerkt, 10 bijvoorbeeld gefiltreerd, gecentrifugeerd of aan een dergelijke bewerking onderworpen»The bag 10 is designed in such a way that sedimentation processes are prevented. The position in the bag 10 is controlled by means of the discharge by the feed pump. In the last 790 84 31 12 cooling device 22, the vapors formed after the reducing valve 23 "and flowing to the condensation column 24 are condensed by countercurrently moving cooling water which is supplied through the conduit 25 to the top of the condensation column 24. The chimney pipe protrudes through a bottom 27 of the last cooling device 22. The heated cooling water is discharged via the pipe 28. The cooled liquid medium collects in the collection space 29 and is discharged through the pipe 30 and further processed, for example filtered, centrifuged or subjected to such an operation »

In fig. 2 is een warmte-uitwisselingsinrichting getekend, waarvan de condensatiekolom 13 en de cycloonvormig uitgevoerde dampruimte 9 geen constructieve eenheid vormen, 15 doch slechts door een dampleiding 31 met elkaar verbonden zijn. Het uit een warmte-uitwisselaar van de daaropvolgende hogere temperatuur via de leiding 42 in de dampruimte 9 gebrachte vloeibare medium expandeert onder vorming van damp. Het afgekoelde vloeibare medium komt in de zak 32 terecht. In 20 deze zak 32 bevindt zich een binnenbuis, waarin een roerder 33 is gestoken die een gedwongen circulatie van het tot een lager temperatuurniveau afgekoelde vloeibare medium tot stand brengt. Aan het circulerende medium wordt bij een hoge turbulentie de afvoerstroom via de leiding 43 onttrokken 25 en naar een inrichting met het daaropvolgende lagere temperatuurniveau geleid. Door de gedwongen circulatie wordt vooral de afvoer van suspensie met een aanzienlijke sedimentiesnel-heid mogelijk gemaakt. De uit de dampruimte 9 afkomstige damp stroomt door de leiding 31 naar de verzamelruimte 34 van de 30 condensatiekolom 13. De verzamelruimte 34 vertoont een binnenbuis 35, in het ondereinde waarvan de dampleiding 31 uitmondt. Hierdoor wordt weer een circulatie van het zich in de verzamelruimte 34 bevindende mengsel tot stand gebracht. De condensatiekolom 13 vertoont schuin neerwaarts hellende leiplaten 35 36, waarover het vloeibare medium, in dit geval de suspensie stroomt, dat via de leiding 37 aan de bovenzijde van de condensatiekolom 13 wordt toegevoerd. Door deze uitvoering van deze leiplaten in de condensatiekolom wordt de vorming van aankoekingen vermeden, daar eventuele neerslagen op de leipla- 710 84 31 13 ten 36 door het neerwaarts stromende vloeibare medium worden afgewassen. De c ondens a ti ek olom 13 vertoont bij voorkeur aan de bovenzijde weer een ontgassingsinrichting 38. Het opgewarmde vloeibare medium (suspensie) wordt in de verzamelruimte 5 34 tussen de wand van de verzamelruimte en de wand van de binnenbuis via de leiding 39 afgevoerd naar een doseerpomp 40. Deze doseerpomp staat weer in verbinding met de warmtewisselaar met de daaropvolgende hogere temperatuur of met het reactievat.Fig. 2 shows a heat exchange device, the condensation column 13 and the cyclonic vapor space 9 of which do not form a structural unit, but are only connected to each other by a vapor line 31. The liquid medium brought from the heat exchanger of the subsequent higher temperature into the vapor space 9 via the conduit 42 expands to form vapor. The cooled liquid medium ends up in the bag 32. In this bag 32 there is an inner tube, into which a stirrer 33 is inserted, which creates a forced circulation of the liquid medium cooled to a lower temperature level. At a high turbulence, the effluent flow is withdrawn from the circulating medium via the pipe 43 and is led to a device with the subsequent lower temperature level. Due to the forced circulation, especially the discharge of slurry is made possible with a considerable sedimentation rate. The vapor originating from the vapor space 9 flows through the line 31 to the collection space 34 of the condensation column 13. The collection space 34 has an inner tube 35, in the lower end of which the vapor line 31 opens. As a result, a circulation of the mixture contained in the collection space 34 is again established. The condensation column 13 has inclined downwardly inclined guide plates 36, over which the liquid medium, in this case the suspension, flows, which is fed via the conduit 37 to the top of the condensation column 13. This formation of these slates in the condensation column avoids the build-up of cakings, as any deposits on the slates 710 84 31 13 36 are washed off by the downflowing liquid medium. Preferably, the column 13 again has a degassing device 38 at the top. The heated liquid medium (suspension) is discharged in the collection space 34 between the wall of the collection space and the wall of the inner tube via the pipe 39 to a dosing pump 40. This dosing pump is again connected to the heat exchanger with the next higher temperature or to the reaction vessel.

10 Het spreekt voor de vakman vanzelf dat in de toevoeren en eventueel de afvoeren van de inrichting volgens de uitvinding voor de regeling, vooral voor de vloeistof-niveauregeling dienende aftak- en/of omleidingsleidingen aangebracht kunnen zijn.It goes without saying for those skilled in the art that branch pipes and / or bypass lines serving in the supply and optionally the discharges of the device according to the invention may be provided, especially for the liquid level control.

15 De inrichting is op eenvoudige wijze regeltech- nisch te besturen, zodat roet betrekkelijk geringe kosten en moeite, met een hoge ruimte-tijdopbrengst, een continue werkwijze mogelijk is. Wegens de afwezigheid van bewegende delen (afgezien van de doseerpompen) behoeven aan de mecha-20 nische eigenschappen van de gebruikte materialen geen hoge eisen gesteld te worden. Het is derhalve mogelijk zo goed mogelijk aan de reactieomstandigheden aangepaste materialen te kiezen vooral wat betreft de corrosieve aantasting door het medium.The device can be controlled in a simple manner by means of control technology, so that soot is relatively inexpensive and effortless, with a high space-time yield, a continuous process is possible. Due to the absence of moving parts (apart from the dosing pumps), high demands are not made on the mechanical properties of the materials used. It is therefore possible to choose materials that are best adapted to the reaction conditions, especially with regard to the corrosive attack by the medium.

25 De inrichting volgens de werkwijze is niet voorzien van warmte-uitwisselingsvlakken. De warmte- en stofuitwisselingsprocessen verlopen direct via fasensclaeidings-vlakken. De inrichting verschaft grote fasenscheidingsvlakken. Gecombineerd met een goede ontgassing van alle apparaten 30 verkrijgt men zo, ondanks het gebruik van materialen met slechte warmtegeleidingscoëfficiënten, uitstekende warmte-overdrachtsomstandigheden die een zeer compacte constructie mogelijk maken.The device according to the method is not provided with heat-exchange surfaces. The heat and dust exchange processes run directly via phase separation surfaces. The device provides large phase interfaces. Combined with good degassing of all devices 30, despite the use of materials with poor heat conduction coefficients, excellent heat transfer conditions are obtained which enable a very compact construction.

Daar warmte uitwisselingsoppervlakken afwezig 35 zijn, maakt de inrichting volgens de uitvinding de continue behandeling mogelijk van oplossingen die in aanzienlijke mate koekvormende stoffen bevatten. Een moeilijke en veel voorkomende koekvormende stof is bijvoorbeeld calciumsulfaat.Since heat exchange surfaces are absent, the device according to the invention allows the continuous treatment of solutions containing substantial cake-forming substances. A difficult and common biscuit-forming substance is, for example, calcium sulfate.

790 84 31 14790 84 31 14

Voor de vakman spreekt het vanzelf dat de inrichting volgens de uitvinding voor de behandeling van zeer grote volume stromen met groot voordeel kan worden toegepast, daar afzonderlijke delen van de inrichting in andere 5 technische processen en onder andere omstandigheden gebruikelijk zijn en daar het op zichzelf kleine gedeelte voor de meet- en regeltechniek met toenemende grootte van de apparaten nog afneemt.It goes without saying for the skilled person that the device according to the invention can be used with great advantage for the treatment of very large volume flows, since separate parts of the device are customary in other technical processes and under different circumstances and since the section for measurement and control technology is decreasing with increasing size of the devices.

790 8431790 8431

Claims (15)

1. Werkwijze voor het direct verwannen van een eventueel vaste stoffen bevattend vloeibaar medium op hoge temperatuur, waarbij condensatiewarmte wordt gebruikt,-met het kenmerk, dat het vloeibare medium door een één- of meer- 5 traps expansie gedeeltelijk verdampt en zonder toepassing van vreemde warmte-overdrachtsmiddelen direct in het in tegenstroom gevoerde, te verwarmen medium gecondenseerd wordt.Method for the direct heating of a liquid medium, optionally containing solids, at a high temperature, using heat of condensation, characterized in that the liquid medium partly evaporates by one or more stages of expansion and without the use of foreign materials. heat transfer agents are condensed directly in the medium to be heated in countercurrent. 2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het ken-10 merk, dat het te verwarmen vloeibare medium na het doorstromen van de laatste opwarmtrap door directe toevoer van extra damp direct voor of in het reactievat op de te bereiken reactietemperatuur wordt verwarmd.2. Process according to claim 1, characterized in that the liquid medium to be heated is heated to the reaction temperature to be reached immediately before or in the reaction vessel after the last heating step has been flowed through, by direct addition of additional vapor. 3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het ken-15 merk, dat het te verwarmen vloeibare medium na het doorstromen van de één of meer expansietrappen door drukvermindering afgekoeld en geconcentreerd wordt.3. A method according to claim 1, characterized in that the liquid medium to be heated is cooled and concentrated after passing through the one or more expansion stages. 4. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het vloeibare medium na het doorstromen van de 20 één of meer expansietrappen in een recuperator afgekoeld wordt.4. Method according to claim 1, characterized in that the liquid medium is cooled in a recuperator after flowing through the one or more expansion stages. 5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat een recuperator met een hoge inwendige turbulentie wordt gebruikt.Method according to claim 4, characterized in that a recuperator with a high internal turbulence is used. 6. Werkwijze volgens één of meer van de voor gaande conclusies, met het kenmerk, dat als vloeibaar medium een oplossing in water wordt gebruikt.Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that a solution in water is used as the liquid medium. 7. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens één van de conclusies 1 tot 6, gekenmerkt door 30 de combinatie van de volgende kenmerken: a een drukreactievat, b één of meer warmte-uitwisselaars met b 1 een expansiereservoir en b 2 een met de dampruimte van het expansiere-35 servoir in verbinding staande condensatie- kolom, die 790 84 31 b 2.1 verdeel- en/of druipbodems vertoont, c een voedingspomp met in afhankelijkheid . ... van de vloeistofstand geregelde volumestroom per warmte-uitwisselingstrap en reactievat, 5. een laatste afkoelingstrap die als d 1 expansietrap of als d 2 recuperator is uitgevoerd.7. Device for carrying out the method according to any one of claims 1 to 6, characterized by the combination of the following features: a a pressure reaction vessel, b one or more heat exchangers with b 1 an expansion tank and b 2 one with the vapor space of the expansion vessel-communicating condensation column, which has 790 84 31 b 2.1 distribution and / or dripping bottoms, c a feed pump with dependency. ... volume flow controlled from the liquid level per heat exchange stage and reaction vessel, 5. a final cooling stage that is designed as d 1 expansion stage or as d 2 recuperator. 8. Inrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat het reactievat een centraal aangebrachte stromings-10 buis vertoont, in de onderste opening waarvan een toevoer-leiding voor het verwarmde vloeibare medium uitmondt en in het onderstë deel van het reactievat buiten de stromings-buis een naar de eerste warmte-uitwisselaar leidende leiding voor het afvoeren van behandeld medium is aangebracht.8. Device according to claim 7, characterized in that the reaction vessel has a centrally arranged flow tube, in the bottom opening of which a supply conduit for the heated liquid medium opens and in the bottom part of the reaction vessel outside the flow. tube a conduit leading to the first heat exchanger for discharging treated medium is provided. 9. Inrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat in de onderste opening van de stromingsbuis bovendien een toevoerleiding voor stoom en/of reactiegas uitmondt.9. Device according to claim 8, characterized in that a supply pipe for steam and / or reaction gas also opens into the bottom opening of the flow tube. 10. Inrichting volgens conclusie 7, met het 20 kenmerk, dat de één of meer warmte-uitwisselaars een cycloonvormig uitgevoerde dampruimte met een daaronder aangebrachte verzamelruimte voor het ten minste gedeeltelijk geëxpandeerde vloeibare medium vertonen, terwijl de dampruimte door middel van een schoorsteenbuis, die bij het boveneinde is afgedekt 25 door een druppelkap, met de condensatiekolom in verbinding staat, waarbij de condensatiekolom zodanig gescheiden is van de dampruimte van de expansie-inrichting, dat het verwarmde vloeibare medium naar een verzamelruimte wordt afgevoerd die door middel van een voedingspomp verbonden 30 is met de warmte-uitwisselaar van het daaropvolgende hogere energieniveau of met het reactievat en elk een toevoerlei-ding vertoont: a) voor het te verwarmen vloeibare medium, die in de bovenzijde van de condensatiekolom uitmondt, 35 b) voor het te expanderen vloeibare medium, die aan de bovenzijde van de dampruimte uitmondt, en c) elk een afvoer voor het gedeeltelijk geëxpandeerde afgekoelde vloeibare medium, welke leiding in de bovenzijde van de dampruimte van de warmte-uitwisselaar met het 790 84 31 daaropvolgende lagere energieniveau of ln de koelinrichting door middel van een expansieventiel uitmondt.10. Device according to claim 7, characterized in that the one or more heat exchangers have a cyclonic vapor space with a collecting space for the at least partially expanded liquid medium arranged underneath, while the vapor space is provided by means of a flue pipe, which is the top end is covered by a drip cap, communicating with the condensation column, the condensation column being separated from the vapor space of the expander in such a way that the heated liquid medium is discharged to a collection space which is connected by means of a feed pump with the heat exchanger of the next higher energy level or with the reaction vessel and each having a supply line: a) for the liquid medium to be heated, which opens into the top of the condensation column, b) for the liquid medium to be expanded, which opens at the top of the vapor space, and c) each a discharge for the The partially expanded cooled liquid medium, which opens into the top of the vapor space of the heat exchanger with the subsequent 790 84 31 lower energy level or into the cooling device by means of an expansion valve. 11. Inrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de één of meer uitwisselaars een cycloonvormige 5 dampruimte met een daaronder aangebrachte verzamelruimte voor het ten minste gedeeltelijk geëxpandeerde, vloeibare medium vertonen, waarbij in de verzamelruimte een stromingsbuis aangebracht is waarin zich een circulatieroerder bevindt, en de dampruimte door middel van een dampleiding met een 10 condensatiekolom verbonden is en in een in de opvangbak van de condensatiekolom aanwezige stromingsbuis uitmondt en elk een leiding vertoont a) voor het te verhitten vloeibare medium die uitmondt in de bovenzijde van de condensatiekolom, 15 b) voor het te expanderen vloeibare medium die uitmondt in de bovenzijde van de dampruimte en c) voor het gedeeltelijk geëxpandeerde, afge-koelde vloeibare medium, die in de bovenzijde van de dampruimte van de warmte-uitwisselaar met het daaropvolgende 20 lagere energieniveau of in de laatste koelinrichting uitmondt.11. Device as claimed in claim 7, characterized in that the one or more exchangers have a cyclonic vapor space with a collecting space arranged below it for the at least partially expanded liquid medium, wherein a flow tube is arranged in the collecting space, in which a circulating stirrer is located , and the vapor space is connected to a condensation column by means of a vapor pipe and opens into a flow tube present in the collection column of the condensation column and each has a pipe a) for the liquid medium to be heated, which opens into the top of the condensation column, 15 b) for the liquid medium to be expanded which flows into the top of the vapor space and c) for the partially expanded, cooled liquid medium, which flows into the top of the vapor space of the heat exchanger with the subsequent lower energy level or in the last cooling device opens. 12. Inrichting volgens conclusie 7 , met het kenmerk, dat deze een laatste afkoelinrichting vertoont die als vacuüm expansie-inrichting is uitgevoerd.Device according to claim 7, characterized in that it has a final cooling device which is designed as a vacuum expansion device. 13. Inrichting volgens conclusie 7, met het 25 kenmerk, dat deze als laatste afkoelingsinrichting een recuperator met een hoge inwendige turbulentie vertoont.13. Device according to claim 7, characterized in that the last cooling device has a recuperator with a high internal turbulence. 14. Inriditing volgens één van de conclusies 7 tot 11, met het kenmerk, dat de condensatiekolommen en/of het reactievat aan de bovenzijde ontgassingsinrichtingen 30 vertonen.Inriditing according to any one of claims 7 to 11, characterized in that the condensation columns and / or the reaction vessel have degassing devices at the top. 15. Werkwijze voor het uitvoeren van neerslag-of uitlogingsreacties, met het kenmerk, dat de werkwijze volgens êên van de conclusies 1 tot 6 en de inrichting volgens één van de conclusies 7 tot 14 wordt toegepast. 790 84 31Method for carrying out precipitation or leaching reactions, characterized in that the method according to one of claims 1 to 6 and the device according to any one of claims 7 to 14 is used. 790 84 31
NL7908431A 1978-11-18 1979-11-19 APPARATUS AND METHOD FOR DIRECT HEATING OF ANY SOLID CONTAINING PRESIDENT MEDIUM USING CONDENSATION HEAT. NL7908431A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19782850104 DE2850104A1 (en) 1978-11-18 1978-11-18 METHOD FOR DIRECTLY WARMING A LIQUID MEDIUM USING THE CONDENSATION HEAT, AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE METHOD
DE2850104 1978-11-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL7908431A true NL7908431A (en) 1980-05-20

Family

ID=6055028

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL7908431A NL7908431A (en) 1978-11-18 1979-11-19 APPARATUS AND METHOD FOR DIRECT HEATING OF ANY SOLID CONTAINING PRESIDENT MEDIUM USING CONDENSATION HEAT.

Country Status (5)

Country Link
BE (1) BE880084A (en)
DE (1) DE2850104A1 (en)
FR (1) FR2441817A1 (en)
NL (1) NL7908431A (en)
NO (1) NO793653L (en)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE8502807D0 (en) * 1985-06-06 1985-06-06 Ahlstroem Foeretagen SET AND DEVICE DISABLE DEVICE
US7416172B2 (en) * 2005-07-21 2008-08-26 Liquid Solutions Llc Submerged gas evaporators and reactors
US8136797B2 (en) 2007-01-19 2012-03-20 Heartland Technology Partners, Llc Cooling tower
US8382075B2 (en) 2007-01-19 2013-02-26 Heartland Technology Partners, Llc Air stripper
US8425665B2 (en) 2007-01-19 2013-04-23 Heartland Technology Partners, Llc Fluid scrubber
US7832714B2 (en) 2007-01-19 2010-11-16 Heartland Technology Partners Llc Desalination system
US8679291B2 (en) 2007-03-13 2014-03-25 Heartland Technology Partners Llc Compact wastewater concentrator using waste heat
US8801897B2 (en) 2007-03-13 2014-08-12 Heartland Technology Partners Llc Compact wastewater concentrator and contaminant scrubber
US8741100B2 (en) 2007-03-13 2014-06-03 Heartland Technology Partners Llc Liquid concentrator
US10005678B2 (en) 2007-03-13 2018-06-26 Heartland Technology Partners Llc Method of cleaning a compact wastewater concentrator
US8790496B2 (en) 2007-03-13 2014-07-29 Heartland Technology Partners Llc Compact wastewater concentrator and pollutant scrubber
DE102008004106A1 (en) * 2008-01-11 2009-09-10 Babcock Borsig Service Gmbh Saltwater desalination process and plant using MSF desalinization units with an improved linoleum run system
CA2751720C (en) 2009-02-12 2018-04-10 Heartland Technology Partners Llc Compact wastewater concentrator using waste heat
US8721771B2 (en) 2011-01-21 2014-05-13 Heartland Technology Partners Llc Condensation plume mitigation system for exhaust stacks
US9296624B2 (en) 2011-10-11 2016-03-29 Heartland Technology Partners Llc Portable compact wastewater concentrator
US8808497B2 (en) 2012-03-23 2014-08-19 Heartland Technology Partners Llc Fluid evaporator for an open fluid reservoir
US8741101B2 (en) 2012-07-13 2014-06-03 Heartland Technology Partners Llc Liquid concentrator
US9199861B2 (en) 2013-02-07 2015-12-01 Heartland Technology Partners Llc Wastewater processing systems for power plants and other industrial sources
US8585869B1 (en) 2013-02-07 2013-11-19 Heartland Technology Partners Llc Multi-stage wastewater treatment system

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2417131A (en) * 1944-12-05 1947-03-11 Seagram & Sons Inc Distillation of polyhydric concentrate with cooling of solid residue
FR1497932A (en) * 1965-10-28 1967-10-13 Hoechst Ag Method and apparatus for recovering heat from product flowing from the saponifier in alken oxide manufacturing plants
DE2343463A1 (en) * 1973-08-29 1975-03-13 Ver Kesselwerke Ag Pure distallate from contaminated feeds - by multi stage flash evaporation with interstage heating

Also Published As

Publication number Publication date
BE880084A (en) 1980-03-17
DE2850104A1 (en) 1980-05-22
FR2441817A1 (en) 1980-06-13
NO793653L (en) 1980-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL7908431A (en) APPARATUS AND METHOD FOR DIRECT HEATING OF ANY SOLID CONTAINING PRESIDENT MEDIUM USING CONDENSATION HEAT.
US3891496A (en) Method of heat exchange and evaporation
US3870585A (en) Apparatus and method for evaporative concentration of aqueous solutions and slurries
US4311561A (en) Apparatus for extracting bitumen from tar sand
US5330624A (en) Fractionator-reboiler sludge removal system and method
US20130269934A1 (en) Method for production of high purity distillate from produced water for generation of high pressure steam
RU2515885C2 (en) Method of obtaining highly pure melamine from urea
CN106000055B (en) A kind of processing system of tail gas recycle containing naphthalene and method
US4304570A (en) Method of separation of sulfur from a scrubbing liquid
NL2023243B1 (en) Waste water treatment
US4686049A (en) Method and apparatus for reprocessing aqueous, oily and greasy cleaning solutions
US3953332A (en) Purification of waste water containing organic and inorganic impurities
RU2190588C2 (en) Method and apparatus for obtaining liquid and gaseous products from gaseous reactants
NL8102810A (en) METHOD FOR DEHYDRATING MALINIC ACID TO MALINIC ACID ANHYDRIDE AND THE APPARATUS TO BE USED THEREOF
EP0109822B1 (en) Spray crystallization
NL8001128A (en) METHOD FOR DEwatering Protein Sludge, AND INSTALLATION FOR CARRYING OUT THE METHOD
WO2002025201A1 (en) Apparatus for carrying out a physical and/or chemical process, such as an evaporator
FI125479B (en) Combined heater-decanter and method for increasing the density of the feed suspension
US516674A (en) And daniel b
US2707712A (en) Method of and apparatus for the extraction of solid materials
US458648A (en) van ruymbeke
NL1014917C2 (en) Water purification process, comprises passing air through evaporation tank filled with water and cooling this air inside a condensation tank
CN209685351U (en) A kind of high-salt wastewater processing system
US700972A (en) Apparatus for lixiviating ores.
US833114A (en) Apparatus for treating gas-puriying materials.

Legal Events

Date Code Title Description
A1A A request for search or an international-type search has been filed
BI The patent application has been withdrawn