DE1091985B - Process for two or more stage evaporation of solutions - Google Patents

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.Process for evaporating solutions in two or more stages The invention relates to a process for two- or multi-stage evaporation of solutions, that is, a multiple of the amount of water to be evaporated is enforced by the solution is, preferably for the evaporation of spider hatches. From a certain amount of solution For example, 95 to 75% of the solution is enforced while only 5 to 25% Water to be evaporated.

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. In the previously customary processes, it is necessary to evaporate to be carried out one after the other in several stages. This has the disadvantage that evaporation takes a relatively long time, a relatively high expenditure of energy and a requires expensive equipment.

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. In order to avoid these disadvantages, it is proposed according to the invention, to divide the solution to be evaporated into two or more substreams, the smaller partial flow in the first evaporation stage at higher pressure and higher temperature than the larger substream in the second or subsequent evaporation stage at the same time is evaporated. The evaporation no longer takes place in several stages one after the other, but in different stages, which are carried out simultaneously in parallel by different substreams of the solution. The exit temperature of the evaporated amount of solution is determined by a corresponding choice of the partial flow rate ratios and in the individual evaporation stages provided pressures or temperatures as high as the Maintained inlet temperature of the solution to be evaporated. During the evaporation process the temperatures and pressures of the various partial flows are different. After evaporation, the solution is collected in a collecting vessel and the desired temperature equalization occurs. The solution can now be returned to the normal circulation.

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. In the practical version, the total evaporation capacity is omitted at least 500 / o, preferably 52 to 70%, on the first evaporation stage, possibly the Evaporation of this stage is sufficient on the one hand, with the amount of vapor produced second or the following evaporation stages and after compression of a subset of these Vapors also heat the first evaporation stage and, on the other hand, the evaporation this level is chosen so small that the highest permissible concentration of the solution, which is given by their specific behavior is not exceeded.

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. The method proposed here enables considerable savings compared to the previously known method, since only a small subset of the Total solution heated to the higher temperature of the first evaporation stage must become.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Anlage zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. In the drawing is an embodiment of a system for performing of the method according to the invention shown.

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. The liquid to be evaporated fed to the system by any means a, for example 25 t / h spinning bath solution at about 500 C, z. B. from one - Not shown - expansion pot to a distributor 1 where they are different in two large partial flows a1 and a2 is divided. The smaller partial flow at the to be evaporated Liquid, for example 6.5 t / h, reaches the heat exchanger via line 16 3, is heated indirectly there and transferred to the evaporator 2, in which a Pressure of, for example, 0.4 ata is maintained. Through the line 17 is a multiple cycle of the solution between evaporator 2 and heat exchanger 3 enables. The solution al in the heat exchanger 3 is heated by a Partial amount fl of the compressed vapors f of the evaporator 2 and the vapor compression required motive steam c, the heat exchanger 3 via line 12 and the Radiators 10 are fed. In the radiator 10, the vapors are before entry compressed in the heat exchanger 3. The motive steam and vapor condensate f4 from the heat exchanger 3 reaches the heat exchanger 5 and via line 20 from there via line 21 to the condensate collecting tank 8, which has a cooling water drain e is provided.

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. The largest part f2 of the vapors f of the evaporator 2, about 1.1 t / h, passes through the distributor 9 and the line 13 into the heat exchanger 5 and is used there together with the condensate drain from the heat exchanger 3 as the heating medium. That Any heating condensate that arises there is also discharged via line 21 to the Drain the condensate collecting tank 8. The flow of the partial stream bl of the evaporated Solution from evaporator 2, about 5.2 t / h at about 750 C corresponding to that in the evaporator 2 set pressure of about 0.4 ata, runs over a built-in standpipe 22 to the solution collection vessel 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. The greater part a2 of the liquid to be evaporated, for example 18.5 t / h, over the line 18 reaches the evaporator 4, in which a pressure of for example about 0.06 ata is maintained. The liquid can over the Line 19 circulate between the evaporator 4 and the heat exchanger 5.

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.I) he partial stream b of the solution evaporated in the evaporator4 overflows a built-in standpipe23 with a temperature of about 400 C, corresponding to the in the evaporator 4 set pressure of about 0.06 ata, to the solution collecting tank 7. Since in the evaporator 2 about 1.3 t / h and in the evaporator 4 about 1.2 t / h vapors are deposited are mixed from the solution collecting tank 7 to be returned to the process evaporated solution amount b of 22.5 t / h to the required return temperature of 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. The vapors J3 of the evaporator 4 are through the pipe 14 to the main condenser 6 sucked off. Since, for example, cooling water d of 200 C is available, can in the condenser 6 an outlet temperature of about 360 C can be maintained, wherein the vapors fS introduced into the condenser are precipitated. The sequence dl, that is the vapor deposited in the cooling water / 3 and the cooling water d, Runs through the line 15 into the condensate collecting tank 8.

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. A normal steam vacuum pump is used in the main condenser 6 Maintain the appropriate operating vacuum, with the non-condensable Gases from the condenser 6 together with the motive steam cl of the last stage of the Vacuum pump can be blown off by the radiator 11 into the open.

Es ist natürlich auch möglich, den Teilstrom a2 in mehreren Stufen einzudampfen, ohne daß ein anderes als das hier heschriebene Verfahren erforderlich wäre. It is of course also possible to divide the partial flow a2 in several stages to evaporate without any other method than the one described here required were.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE.PATENT CLAIMS. 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. 1. Process for two- or multi-stage evaporation of solutions, in which a multiple of the amount of water to be evaporated is enforced in the solution, preferably for the evaporation of Spi nuhadlösungen, characterized in that the solution to be evaporated (a) is divided into two or more substreams (ei, a2). the smaller partial flow (at) in the first evaporation stage at higher pressure and higher temperature than the larger partial flow (a2) in the second or following Evaporation stage is evaporated at the same time. 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. 2. The method according to claim 1, characterized in that the outlet temperature of the evaporated solution amount (b) by a corresponding choice of the partial flow rate ratios and the pressures and temperatures provided in the individual evaporation stages as well as high as the inlet temperature of the solution to be evaporated (a) is kept. 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. 3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that that of the entire evaporation line at least 50 50e / o, preferably 52 to 7001o, account for the first evaporation stage (2, 3), the evaporation of the first Stage on the one hand is sufficient, with the amount of vapor produced (f) the second stage (4, 5) and after compression of a subset of these vapors also the first stage heat, and on the other hand the evaporation of this stage is chosen so small that the maximum permissible concentration of the solution (bl), which is determined by its specific Behavior is given, is not exceeded.