DE1091985B

DE1091985B - Verfahren zum zwei- oder mehrstufigen Eindampfen von Loesungen

Info

Publication number: DE1091985B
Application number: DEM43535A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Theodor Messing
Original assignee: Messing & Sowen
Current assignee: Messing & Sowen
Priority date: 1959-11-28
Filing date: 1959-11-28
Publication date: 1960-11-03

Description

Verfahren zum zwei- oder mehrstufigen Eindampfen von Lösungen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum zwei- oder mehrstufigen Eindampfen von Lösungen, hei dem ein Vielfaches der einzudampfenden Wassermenge an Lösung durchgesetzt wird, vorzugsweise zum Eindampfen von Spinnhadlosungen. Von einer bestimmten Lösungsmenge werden beispielsweise 95 bis 75°/o an Lösung durchgesetzt während nur 5 bis 25 O/o Wasser eingedampft werden.
Bei den bisher üblichen Verfahren ist es erforderlich, die Eindampfung hintereinander in mehreren Stufen vorzunehmen. Dies hat den Nachteil, daß die Eindampfung verhältnismäßig lange dauert, einen verhältnismäßig hohen Energieaufwand und eine teure Anlage erfordert.
Um diese Nachteile zu vermeiden, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, die einzudampfende Lösung in zwei oder mehrere Teilströme aufzuteilen, wobei der kleinere Teilstrom in der ersten Eindampfstufe bei höherem Druck und höherer Temperatur als der größere Teilstrom in der zweiten oder folgenden Eindampfstufe gleichzeitig eingedampft wird. Die Eindampfung erfolgt also nicht mehr in mehreren Stufen hintereinander, sondern in verschiedenen Stufen, die gleichzeitig parallel von verschiedenen Teilströmen der Lösung durchlaufen werden. Die Austrittstemperatur der eingedampften Lösungsmenge wird durch eine entsprechende Wahl der Teilstrommengenverhältnisse und der in den einzelnen Eindampfstufen vorgesehenen Drücke bzw. Temperaturen ebenso hoch wie die Eintrittstemperatur der einzudampfenden Lösung gehalten. Während des Eindampfvorganges sind die Temperaturen und auch die Drücke der verschiedenen Teilströme unterschiedlich. Nach erfolgter Eindampfung wird die Lösung in einem Sammelgefäß aufgefangen, und es tritt der gewünschte Temperaturausgleich ein. Die Lösung kann nun wieder in den normalen Kreislauf zurückgeführt werden.
Bei der praktischen Ausführung entfallen von der gesamten Verdampfungsleistung mindestens 500/o, vorzugsweise 52 bis 70°/o, auf die erste Eindampfstufe wohei die Verdampfung dieser Stufe einerseits ausreicht, mit der anfallenden Brüdenmenge die zweite oder die folgenden Eindampfstufen und nach Verdichtung einer Teilmenge dieser Brüden auch die erste Eindampfstufe zu beheizen, und andererseits wird die Verdampfung dieser Stufe so klein gewählt, daß die höchst zulässige Konzentration der Lösung, die durch deren spezifisches Verhalten gegeben ist, nicht überschritten wird.
Das hier vorgeschlagene Verfahren ermöglicht beträchtliche Einsparungen gegenüber den bisher bekannten Verfahren, da hier nur eine kleine Teilmenge der Gesamtlösung auf die höher liegende Temperatur der ersten Eindampfstufe aufgeheizt werden muß.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Anlage zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt.
Die der Anlage mit beliebigen Mitteln zugeführte einzudampfende Flüssigkeit a, beispielsweise 25 t/h Spinnbadlösung von etwa 500 C, gelangt z. B. von einem - nicht dargestellten - Entspanntopf zu einem Verteiler 1 wo sie in zwei unterschiedlich große Teilströme al und a2 aufgeteilt wird. Der kleinere Teilstrom at der einzudampfenden Flüssigkeit, beispielsweise 6,5 t/h, gelangt über die Leitung 16 zum Wärmeaustauscher 3, wird dort indirekt aufgeheizt und in den Verdampfer 2 übergeführt, in dem ein Druck von beispielsweise 0,4 ata aufrechterhalten wird. Durch die Leitung 17 wird ein mehrfacher Kreislauf der Lösung zwischen Verdampfer 2 und Wärmeaustauscher 3 ermöglicht. Die Aufheizung der Lösung al im Wärmeaustauscher 3 erfolgt durch eine Teilmenge fl verdichteter Brüden f des Verdampfers 2 und des zur Brüdenverdichtung benötigten Treibdampfes c, die dem Wärmeaustauscher 3 über die Leitung 12 und den Strahler 10 zugeführt werden. In dem Strahler 10 werden die Brüden vor Eintritt in den Wärmeaustauscher 3 verdichtet. Das Treibdampf- und Brüdenkondensat f4 aus dem Wärmeaustauscher 3 gelangt über die Leitung 20 in den Wärmeaustauscher 5 und von dort über die Leitung 21 zum Kondensat-Sammelbehälter 8, der mit einem Kühlwasserablauf e versehen ist.
Der größte Teil f2 der Brüden f des Verdampfers 2, etwa 1,1 t/h, gelangt durch den Verteiler9 und die Leitung 13 in den Wärmeaustauscher 5 und dient dort zusammen mit dem Kondensatablauf vom Wärmeaustauscher 3 als Heizmedium. Das dort anfallende Beheizungskondensat wird ebenfalls über die Leitung 21 zum Kondensatsammelbehälter 8 abgelassen. Der Ablauf des Teilstroms bl der eingedampften Lösung aus dem Verdampfer 2, etwa 5,2 t/h mit etwa 750 C entsprechend dem im Verdampfer 2 eingestellten Druck von etwa 0,4 ata, läuft über ein eingehautes Standrohr 22 zum Lösungssammelgefäß 7.
Der größere Teil a2 der einzudampfenden Flüssigkeit, beispielsweise 18,5 t/h, gelangt huber die Leitung 18 in den Verdampfer 4, in dem ein Druck von beispielsweise etwa 0,06 ata aufrechterhalten wird. Die Flüssigkeit kann über die Leitung 19 zwischen dem Verdampfer 4 und dem Wärmeaustauscher 5 umlaufen.
I)er im Verdampfer4 eingedampfte Teilstrom b der Lösung läuft über ein eingebautes Standrohr23 mit einer Temperatur von etwa 400 C, entsprechend dem im Verdampfer 4 eingestellten Druck von etwa 0,06 ata, zum Lösungssammelbehälter 7. Da im Verdampfer 2 etwa 1,3 t/h und im Verdampfer 4 etwa 1.2 t/h Brüden abgeschieden werden, mischt sich die aus dem Lösungssammelbehälter 7 in den Prozeß zurückzuführende eingedampfte Lösungsmenge b von 22,5 t/h auf die geforderte Rücklauftemperatur von 500 C.
Die Brüden J3 des Verdampfers 4 werden durch das Rohr 14 zum Hauptkondensator 6 hin abgesaugt. Da heispielsweise Kühlwasser d von 200 C zur Verfügung steht, kann im Kondensator 6 eine Ablauftemperatur von etwa 360 C aufrechterhalten werden, wobei die in den Kondensator eingeleiteten Brüden fS niedergeschlagen werden. Der Ablauf dl, das sind die im Kühlwasser niedergeschlagenen Brüden /3 und das Kühlwasser d, Läuft über die Leitung 15 in den Kondensatsammelbehälter 8 ab.
Alittels einer normalen Dampfstrabl-Vakuumpumpe wird im Hauptkondensator 6 das entsprechende Betriebsvakuum aufrechterhalten, wobei die unkondensierbaren Gase aus dem Kondensator 6 zusammen mit dem Treibdampf cl der letzten Stufe der Vakuumpumpe durch den Strahler 11 ins Freie abgeblasen werden.
Es ist natürlich auch möglich, den Teilstrom a2 in mehreren Stufen einzudampfen, ohne daß ein anderes als das hier heschriebene Verfahren erforderlich wäre.

Claims

PATENTANSPRÜCHE.

1. Verfahren zum zwei- oder mehrstufigen Eindampfen von Lösungen, bei dem ein Vielfaches der einzudampfenden Wassermenge an Lösung durchgesetzt wird, vorzugsweise zum Eindampfen von Spi nuhadlösungen, dadurch gekennzeichnet, daß die einzudampfende Lösung (a) in zwei oder mehrere Teilströme (ei, a2) aufgeteilt wird. wobei der kleinere Teilstrom (at) in der ersten Eindampfstufe bei höherem Druck und höherer Temperatur als der größere Teilstrom (a2) in der zweiten oder folgenden Eindampfstufe gleichzeitig eingedampft wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittstemperatur der eingedampften Lösungsurenge (b) durch eine entsprechende Wahl der Teilstrommengenverhältnisse und der in den einzelnen Eindampfstufen vorgesehenen Drücke bzw. Temperaturen ebenso hoch wie die Eintrittstemperatur der einzudampfenden Lösung (a) gehalten wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß von der gesamten Verdampfungsleitung mindestens 50 50e/o, vorzugsweise 52 bis 7001o, auf die erste Eindampfstufe (2, 3) entfallen, wobei die Verdampfung der ersten Stufe einerseits ausreicht, mit der anfallenden Brüdenmenge (f) die zweite Stufe (4, 5) und nach Verdichtung einer Teilmenge dieser Brüden auch die erste Stufe zu beheizen, und andererseits die Verdampfung dieser Stufe so klein gewählt wird, daß die maximal zulässige Konzentration der Lösung (bl), die durch deren spezifisches Verhalten gegeben ist, nicht überschritten wird.