DE1444352C - Method and device for concentrating a liquid, for example, solution, dispersion, etc. in multi-stage falling film evaporators - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtungen zum Konzentrieren einer Flüssigkeit, beispielsweise Lösung, Dispersion usw., in Mehrstufen-Fallstromverdampfern. ■ ■ 'The invention relates to a method and devices for concentrating a liquid, for example Solution, dispersion, etc., in multi-stage falling film evaporators. ■ ■ '

Ein solches Verfahren wird benutzt, wenn eine Flüssigkeit auf eine hohe Konzentration eingedampft werden soll, insbesondere beim Konzentrieren von Milch. Hierbei besteht besonders große Gefahr einer Verschmutzung der Verdampferrohre, die sich dadurch vermeiden läßt, daß die Flüssigkeit mit großer Fallgeschwindigkeit durch die Verdampfer geführt wird.Such a method is used when a liquid is evaporated to a high concentration especially when concentrating milk. There is a particularly great risk of a Soiling of the evaporator tubes, which can be avoided by the fact that the liquid falls at a high speed is passed through the evaporator.

Die erforderliche große Fallgeschwindigkeit der Flüssigkeit in den Verdampferrohren wird bekannterweise dadurch erzielt, daß die Flüssigkeit jedem Ver-. dämpfer mit einer Temperatur zugeführt wird, die höher als die dem Verdampferdruck entsprechende Verdampfungstemperatur der Flüssigkeit ist. Im Kopf jedes Verdampfers tritt dann eine Schnellverdampfung auf, wobei der entwickelte Dampf der Flüssigkeit mit hoher Geschwindigkeit durch die Rohre treibt.The required high speed of fall of the liquid in the evaporator tubes is known achieved in that the liquid to each ver. damper is supplied at a temperature that is higher than the evaporation temperature of the liquid corresponding to the evaporation pressure. In the head Each evaporator then flashes, with the vapor evolved from the liquid propels through the pipes at high speed.

In einem solchen Verfahren wird die sogenannte Gleichstromschaltung verwendet, bei welcher "der Druck und die Verdampfungstemperatur in den aufeinanderfolgenden Stufen der Kaskade fortwährend abnehmen. Bei einem dreistufigen Verfahren zum Konzentrieren von Milch kann die Verdampfungstemperatur z. B. im ersten Verdampfer 70° C, im zweiten Verdampfer. 60° C und im dritten Verdampfer 45° C betragen. Hierbei wird das Konzentrat mit einer Temperatur von etwa 45° C erhalten. Diese Temperatur ist aber in manchen Fällen zu niedrig, beispielsweise wen^i die zu behandelnde Flüssigkeit auf eine hohe Konzentration eingedampft werden soll, bei der das Konzentrat dann eine zu hohe Viskosität aufweist. Auch ist es schwierig, das Konzentrat bei einer Temperatur von etwa 40 bis 45° C in einem Turm zu zerstäuben. Bei einer Temperatur von etwa 55° C ist das Zerstäuben viel leichter.In such a method, the so-called DC circuit is used, in which "the Pressure and evaporation temperature in the successive stages of the cascade decrease. In a three-step process for concentrating milk, the evaporation temperature can e.g. B. in the first evaporator 70 ° C, im second evaporator. 60 ° C and 45 ° C in the third evaporator. Here the concentrate is with at a temperature of about 45 ° C. However, in some cases this temperature is too low, for example wen ^ i the liquid to be treated should be evaporated to a high concentration at which the concentrate then has too high a viscosity having. It is also difficult to keep the concentrate at a temperature of around 40 to 45 ° C in one Atomize tower. At a temperature of around 55 ° C, atomization is much easier.

Auch hat sich in der Praxis gezeigt, daß in manchen Fällen die erforderliche Fallgeschwindigkeit, insbesondere in den letzten Stufen, nur schwierig erreicht werden kann. Um diesen Schwierigkeiten zu entgehen, wird die Gegenstromschaltung angewendet, bei welcher die Verdampfungstemperatur im dritten Verdampfer höher als in zweiten Verdampfer ist und bei welcher die von dem zweiten nach dem dritten Verdampfer geförderte Flüssigkeit aufgeheizt wird. Beim Konzentrieren von Milch kann die Verdampfungstemperatur beispielsweise in der zweiten Stufe 45° C und in der dritten Stufe 55° C betragen, so daß das Konzentrat mit einer Temperatur von 55° C anfällt. Es genügt dabei aber nicht, die Flüssigkeit während des Fördcrns vom zweiten nach dem dritten Verdampfer von 45 auf 55° C aufzuheizen. Man muß vielmehr, um die erforderliche Schnellverdampfung im Kopf des dritten Verdampfers zu erzielen, zusätzlich aufheizen, wodurch die Flüssigkeit eine erheblich höhere Temperatur, beispielsweise 70⁰C erhält.It has also been shown in practice that in some cases the required speed of fall, especially in the last stages, can only be achieved with difficulty. In order to avoid these difficulties, the countercurrent circuit is used, in which the evaporation temperature in the third evaporator is higher than in the second evaporator and in which the liquid conveyed from the second to the third evaporator is heated. When concentrating milk, for example, the evaporation temperature in the second stage can be 45 ° C and in the third stage 55 ° C, so that the concentrate is obtained at a temperature of 55 ° C. However, it is not sufficient to heat the liquid from 45 to 55 ° C while it is being conveyed from the second to the third evaporator. Whereby the liquid has a considerably higher temperature one has instead to achieve the required flash vaporization in the head of the third evaporator, in addition to heat, obtained, for example, 70 ⁰ C.

Ein anderer Fall, in dem die erforderliche Fallgeschwindigkeit nur schwierig erreicht werden kann, ist die Anwendung eines Nachverdampfers. Wenn die z. B. in einer dreistufigen Anlage erreichbare Konzentration als ungenügend erachtet wird, kann man das in der dritten Stufe anfallende Konzentrat in einem Nachverdampfer weiter konzentrieren. Beim konzentrieren von Milch ist es aus den obenerwähnten Gründen unerwünscht, im Nachverdampfer eine niedrigere Verdampfungstemperatur als in der dritten Stufe anzuwenden, so daß der.Druck im Nachverdampfer vorzugsweise dem Druck in der dritten Stufe entsprechen oder übersteigen muß. Es wird dann aber schwierig, im Nachverdampfer eine hinreichende Fallgeschwindigkeit zu erzielen. Dazu ist es in manchen Fällen erforderlich, die Flüssigkeit während des Förderns vom dritten Verdampfer nach dem Nachverdampfer einer zusätzlichen Aufheizung zuAnother case where the required rate of fall is difficult to achieve, is the use of a reboiler. If the z. B. achievable concentration in a three-stage system is considered insufficient, the concentrate obtained in the third stage can be converted into concentrate further in a re-evaporator. When concentrating milk it is out of the above Reasons undesirable, a lower evaporation temperature in the post-evaporator than in the third Apply stage, so that the pressure in the reboiler is preferably the pressure in the third Must correspond to or exceed a level. But then it becomes difficult to get a sufficient amount in the reboiler To achieve falling speed. In some cases it is necessary to take the liquid during the treatment the conveyance from the third evaporator after the re-evaporator to an additional heating

ίο unterziehen, so daß die Flüssigkeit eine höhere Temperatur erhält als dem Druck im Nachverdampfer entspricht und im Kopf des Nachverdampfers eine Schnellverdampfung auftritt.ίο undergo so that the liquid has a higher temperature is given as the pressure in the post-evaporator and one in the head of the post-evaporator Rapid evaporation occurs.

Die Erfindung hat den Zweck, in einem gegenüber den obengenannten Verfahren verbesserten Verfahren eine Steigerung der Fallgeschwindigkeit in einem oder mehreren Erhitzern zu erreichen, bei dem auf ein zusätzliches Aufheizen der Flüssigkeit verzichtet_: werden kann. .The invention aims to achieve the purpose in relation to the above-mentioned methods for improved methods to increase the rate of fall in one or more heaters, wherein the need for an additional heating of the _liquid: can be. .

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Fallgeschwindigkeit der Flüssigkeit in wenigstens einem Verdampfer dadurch gesteigert wird, daß dieser Flüssigkeit Dampf zugesetzt wird, der durch Entspannen der diesem Verdampfer vorangehenden Verdampfer zugeführten Flüssigkeit auf den im erstgenannten Verdampfer herrschenden Druck erhalten wird, wobei die Entspannung in einem Entspannungsgefäß erfolgt, in welchem der so entwickelte Dampf von der Flüssigkeit getrennt wird.This is achieved according to the invention in that the rate of fall of the liquid in at least a vaporizer is increased by adding vapor to this liquid which is passed through Relaxation of the liquid supplied to this evaporator preceding the evaporator to the one mentioned in the first Evaporator prevailing pressure is obtained, wherein the expansion takes place in an expansion vessel in which the so developed vapor is separated from the liquid.

Bei Verfahren mit drei Verdampfern, bei denen im dritten Verdampfer ein höherer Druck als im zweiten gehalten und die vom zweiten nach dem dritten Verdampfer geförderte Flüssigkeit aufgeheizt wird, kann man im Rahmen der Erfindung die vom ersten Verdampfer nach dem zweiten Verdampfer geförderte Flüssigkeit im Entspannungsgefäß auf den im dritten Verdampfer herrschenden Druck entspannen und den dabei entwickelten Dampf dem dritten Verdampfer zuführen.In the case of processes with three vaporizers, where the third vaporizer has a higher pressure than the second held and the liquid conveyed from the second to the third evaporator is heated, you can within the scope of the invention, the promoted from the first evaporator to the second evaporator Relax the liquid in the expansion vessel to the pressure prevailing in the third evaporator and supply the vapor developed in the process to the third evaporator.

Bei Verfahren mit drei Verdampfern, in denen der Druck laufend abnimmt und mit einem Nach verdampfer, in dem der Druck dem Druck im dritten Verdampfer gleich oder höher ist, kann man im Rahmen der Erfindung die dem dritten Verdampfer aus dem zweiten Verdampfer zugeführte Flüssigkeit im Entspannungsgefäß auf den im Nachverdampfer herrschenden Druck entspannen und den dabei gebildeten Dampf dem Nachverdampfer und der dem aus dem Nachverdampfer kommende Dampf dem dritten Ver-i dämpfer zuführen. Man erhält dadurch im dritten Verdampfer bzw. im Nachverdampfer die erforderliche Fallgeschwindigkeit, ohne daß ein zusätzliches Aufheizen der Flüssigkeit während des Fördern erforderlich ist. Im dritten Verdampfer wird die Flüssigkeit durch die sehr große, dem Nachverdampfer entnommene Dampfmenge durch die Rohre getrieben. Zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist eine Vorrichtung vorgesehen, dergestalt, daß zwischen den Flüssigkeitsförderlcitungen von dem ersten nach dem zweiten bzw. von dem zweiten nach dem dritten Verdampfer ein Entspannungsgefäß angeordnet ist, dessen Dampfauslaß mit dem Flüssigkeitseinlaß zum dritten Verdampfer verbunden ist. Vorteilhaft gemäß der Erfindung ist es, wenn die Leitung, über die die Flüssigkeit aus dem Entspannungsgefäß abgeführt wird, als Syphon ausgebildet ist. Die Dampfmenge in dem zweiten bzw. dritten Verdampfer umfaßt den vom Entspannungsgefäß gelie-In the case of processes with three evaporators, in which the pressure is continuously decreasing, and with a post-evaporator, in which the pressure is equal to or higher than the pressure in the third evaporator, one can in the frame of the invention, the liquid supplied to the third evaporator from the second evaporator Relax the expansion vessel to the pressure prevailing in the re-evaporator and reduce the pressure created in the process Steam to the post-evaporator and the steam coming from the post-evaporator to the third evaporator feed damper. This gives the required amount in the third evaporator or in the post-evaporator Falling speed without the need for additional heating of the liquid during pumping is. In the third evaporator, the liquid is removed from the very large evaporator Amount of steam driven through the pipes. To carry out the method according to the invention, a device is provided such that that between the liquid delivery lines from the first to the second or from the second after the third evaporator, an expansion vessel is arranged, the vapor outlet of which with the liquid inlet connected to the third evaporator. It is advantageous according to the invention if the Line, through which the liquid is discharged from the expansion vessel, is designed as a siphon. The amount of steam in the second or third evaporator comprises the amount supplied by the expansion vessel.

ferten sowie den im Nachverdampfer entwickelten Dampf. Die dadurch erzielte Fallgeschwindigkeit ist zuweilen so groß, so daß man zu ihrer Regelung einen Teil des Dampfes ablassen muß. Gemäß der Erfindung ist hierzu eine Vorrichtung vorgesehen, dergestalt, daß zwischen der vom Nachverdampfer zum dritten Verdampfer führenden Dampfleitung und der direkt zum Kondensator führenden Leitung eine Umlauf leitung angeordnet ist.ferten as well as the steam developed in the re-evaporator. The speed of fall achieved is sometimes so large that you have to let off some of the steam to regulate them. According to the Invention for this purpose a device is provided, such that between the post-evaporator the steam line leading to the third evaporator and the line leading directly to the condenser Circulation line is arranged.

Bei den vorliegenden Verfahren wird das Heizmittel in wenigstens einem der Verdampfer manchmal ausschließlich durch den Dampf gebildet, der einem anderen Verdampfer mit höherem Dampfdruck entnommen wird. In diesem Fall kann man die Wirkung des Entspannungsgefäßes dadurch unterstützen, daß das Konzentrat des genannten Heißmittels erneut verdampft und der entwickelte Dampf dem Entspannungsgefäß zugeführt wird. Dabei werden dem Konzentrat keine, insbesondere bei Milch unerwünschte Fremdstoffe zugesetzt.In the present method, the heating means sometimes formed exclusively by the steam in at least one of the evaporators, the is taken from another evaporator with a higher vapor pressure. In this case you can see the effect of the expansion vessel by the fact that the concentrate of said hot agent again evaporated and the vapor developed is fed to the expansion vessel. This will be the concentrate no foreign substances added, especially in the case of milk.

Weil der Druck im Entspannungsgefäß meistens von dem Verdampfungsdruck des Verdampfers verschieden ist, dem die aus dem Entspannungsgefäß herrührende Flüssigkeit zugeführt werden soll, wird in die Leitung, über welche die Flüssigkeit aus dem Entspannungsgefäß abgeführt wird, vorzugsweise ein Flüssigkeitsverschluß aufgenommen.Because the pressure in the expansion vessel is mostly different from the evaporation pressure of the evaporator is to which the liquid originating from the expansion vessel is to be fed into the line through which the liquid is discharged from the expansion vessel, preferably a Liquid seal added.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung, in der zwei Ausführungsbeispiele dargestellt sind, näher erläutert. .The invention is explained in more detail with reference to the drawing, in which two exemplary embodiments are shown explained. .

Fig. 1 zeigt schematisch eine dreistufige Anlage mit Gegenstromschaltung nach dem Verfahren gemäß der Erfindung; ' '■ · '■ .Fig. 1 shows schematically a three-stage system with countercurrent switching according to the method according to the invention; '' ■ · '■.

Fig. 2 zeigt schematisch eine dreistufige Anlage mit Gleichstromschaltung und nachfolgendem Nach verdampf er nach dem Verfahren gemäß der Erfindung. Fig. 2 shows schematically a three-stage system with direct current circuit and the following After it evaporates according to the method according to the invention.

Bei der Anlage nach Fig. 1 wird die zu konzentrierende Milch, die eine Temperatur von etwa 85° C hat, durch eine Pumpe 1 über eine Leitung 2 dem Kopf des ersten Verdampfers 3 zugeführt, in dem eine Verdampfungstemperatur von 70° C herrscht. Im Kopf des ersten Verdampfers 3 findet eine Schnellverdampfung statt, wozu die erforderliche Wärme der Flüssigkeit entzogen wird, so daß die Flüssigkeitstemperatur auf 70° C herabsinkt. Der entwickelte Dampf treibt die Flüssigkeit mit einer großen Geschwindigkeit, z.B. von 1,5 bis 3 m pro Sekunde durch die Rohre des ersten Verdampfers.3, in denen eine weitere Verdampfung der Flüssigkeit stattfindet. Das am unteren Ende des ersten Verdampfers 3 auftretende Gemisch von Dampf und Flüssigkeit wird einem Zentrifugalabscheider 4 zugeführt. Der aus dem Zentrifugalabscheider 4 erhaltene Dampf mit einer Temperatur von 70⁰C wird über eine Leitung 5 als Heizmittel dem dritten Verdampfer 6 zugeführt, in dem die Verdampfungstemperatur 55° C beträgt. Außerdem wird ein Teil dieses Dampfes von einem Brüdenkompressor 7 angesaugt. In diesem Brüdenkompressor? wird, wie mit einem Teil 8 angedeutet wird, Frischdampf injiziert, so daß der Milchdampf zu einer Temperatur von beispielsweise 77 bis 90° C verdichtet wird. Der ,verdichtete Dampf wird als Heizmittel dem ersten Verdampfer 3 zugeführt. ..;.;.In the system according to FIG. 1, the milk to be concentrated, which has a temperature of about 85 ° C., is fed by a pump 1 via a line 2 to the head of the first evaporator 3, in which an evaporation temperature of 70 ° C. prevails. Rapid evaporation takes place in the head of the first evaporator 3, for which the necessary heat is withdrawn from the liquid, so that the liquid temperature drops to 70.degree. The vapor developed drives the liquid at a high speed, e.g. from 1.5 to 3 m per second through the tubes of the first evaporator.3, in which further evaporation of the liquid takes place. The mixture of vapor and liquid occurring at the lower end of the first evaporator 3 is fed to a centrifugal separator 4. The steam obtained from the centrifugal separator 4 with a temperature of 70 ⁰ C is fed through a line 5 as a heating medium to the third evaporator 6, in which the vaporization temperature is 55 ° C. In addition, part of this vapor is sucked in by a vapor compressor 7. In this vapor compressor? is, as indicated with a part 8, injected live steam, so that the milk vapor is compressed to a temperature of 77 to 90 ° C, for example. The compressed steam is fed to the first evaporator 3 as a heating medium. ..;.;.

Die aus dem Zentrifugalabscheider 4 erhaltene Flüssigkeit wird zusammen mit der im unteren,Ende des ersten Verdampfers 3 angesammelten Flüssigkeit durch eine Pumpe 9 über eine Leitung 10 einem Entspannungsgefäß 11 zugeführt, das gleichzeitig als Zentrifugalabscheider wirkt. Im Entspannungsgefäß Π findet eine Schnellverdampfung statt, durch welche die Temperatur der Flüssigkeit auf 55° C herabsinkt. Der gebildete Dampf wird über eine Leitung 12 dem Kopf des dritten Verdampfers 6 zugeführt.The liquid obtained from the centrifugal separator 4, together with that in the lower, end of the first evaporator 3 accumulated liquid by a pump 9 via a line 10 to an expansion vessel 11 supplied, which also acts as a centrifugal separator. In the expansion vessel Π Rapid evaporation takes place through which the temperature of the liquid drops to 55 ° C. The vapor formed is fed to the top of the third evaporator 6 via a line 12.

Die im Entspannungsgefäß 11 abgetrennte Flüssigkeit wird über einen Flüssigkeitsverschlüß 13 dem Kopf des zweiten Verdampfers 14 zugeführt. In diesem zweiten Verdampfer 14 beträgt die Verdampfungstemperatur 45° C, so daß im Kopf eine Schnellverdampfung stattfindet, welche die Flüssigkeitslemperatur von 55 auf 45° C erniedrigt, wobei der entwickelte Dampf die erforderliche Fallgeschwindigkeit der Flüssigkeit in den Rohren des zweiten Verdampfers 14 herbeiführt. Das am unteren Ende des zweiter. Verdampfers 14 anfallende Gemisch von Dampf und Flüssigkeit wird einem Zentrifugalabscheider 15 zugeführt. Der in diesem Zentrifugalabscheider 15 ab-The separated in the expansion vessel 11 liquid is through a liquid lock 13 the Head of the second evaporator 14 is supplied. In this second evaporator 14, the evaporation temperature is 45 ° C, so that a rapid evaporation in the head takes place, which lowers the liquid temperature from 55 to 45 ° C, with the developed Vapor is the required rate of fall of the liquid in the tubes of the second evaporator 14 brings about. The one at the bottom of the second. Evaporator 14 resulting mixture of steam and Liquid is fed to a centrifugal separator 15. The in this centrifugal separator 15

ao getrennte Dampf fließt über eine Leitung 16 zum Kondensator 17, während die abgetrennte Flüssigkeit zusammen mit der am unteren Ende des zweiten Verdampfers 14 gelassenen Flüssigkeit, durch eine Pumpe 18 über eine Leitung 19 dem Köpf des drit·ao separated vapor flows through a line 16 to the condenser 17, while the separated liquid together with the liquid left at the lower end of the second evaporator 14, through a Pump 18 via a line 19 to the head of the third

»5 ten Verdampfers 6 zugeführt wird. Die Leitung 1Ϊ enthält eine Heizspirale 20, die dem über die Lei · tung 5 fließenden Dampf mit einer Temperatur von 70° C ausgesetzt ist. Die Flüssigkeitstemperatur wird dadurch auf ,55° C erhöht. Die Leitung 19 mündet in die Dampfleitung 12, über welche der im Entspannungsgefäß 11 gebildete Dampf dem dritten Verdampfer 6 zugeführt wird. Es findet dadurch eine Vermischung von Dampf und Flüssigkeit statt, welche die gleiche Wirkung hat wie eine in der Flüssigkeit auftretende Schnellverdampfung. Die Flüssigkeit wird demnach mit großer Geschwindigkeit durch die Rohre des dritten Verdampfers 6 getrieben. Im Gegensatz zu den bekannten Anlagen mit Gegenstromschaltung braucht man die Flüssigkeit nur bis auf die im dritten Verdampfer 6 herrschende Verdampfungstemperatur aufzuheizen und nicht auf eine erheblich höhere Temperatur.»5th evaporator 6 is supplied. The line 1Ϊ contains a heating coil 20 which supplies the steam flowing through the line 5 at a temperature of 70 ° C. The liquid temperature becomes thereby increased to 55 ° C. The line 19 opens into the steam line 12, via which the steam formed in the expansion vessel 11 is sent to the third evaporator 6 is fed. Thereby a mixing of vapor and liquid takes place, which has the same effect as rapid evaporation occurring in the liquid. The liquid will accordingly driven through the tubes of the third evaporator 6 at high speed. In contrast for the known systems with countercurrent switching, the liquid is only needed except for the third one Evaporator 6 to heat the prevailing evaporation temperature and not to a significantly higher one Temperature.

Das im unteren Ende des dritten Verdampfers 6 anfallende Gemisch von Dampf und Flüssigkeit wird einem Zentrifugalabscheider 21 zugeführt. Der abgetrennte Dampf wird als Heizmittel dem Verdampfer 14 zugeführt, während die abgetrennte Flüssigkeit zusammen mit der am unteren Ende des dritten Verdampfers 6 abgelassenen Flüssigkeit durch eine Pumpe 22 über ein Ventil 23 als Endprodukt abgeführt wird. Mittels eines Ventils 24 kann man erwünschtenfalls einen Teil die dem dritten Verdamp-, fer 6 entnommene Flüssigkeit erneut diesem Verdampfer 6 zuführen.The resulting mixture of vapor and liquid in the lower end of the third evaporator 6 is fed to a centrifugal separator 21. The separated steam is used as a heating medium for the evaporator 14 supplied, while the separated liquid together with the liquid discharged at the lower end of the third evaporator 6 through a Pump 22 is discharged via a valve 23 as the end product. By means of a valve 24 one can, if desired part of the liquid removed from the third evaporator, fer 6 again from this evaporator 6 feed.

^l In den Verdampfern 6 und 14 besteht das Heizmittel ausschließlich aus Dampf der Flüssigkeit selbst, ■ so daß man das Kondensat dieses Heizmittels wieder der zu konzentrierenden Flüssigkeit zusetzen kann, ohne daß dabei in das Konzentrat Fremdstoffe eingeführt werden. In der F i g. 1 ist, ausschließlich in bezug auf den zweiten Erhitzer 14, gestrichelt eine Variante dargestellt, bei der diese Möglichkeit ausgenutzt wird. Gemäß dieser Variante wird das aus dem zweiten Verdampfer 14 herrührende Kondensat des Heizmittels durch eine Pumpe 25 wenigstens teilweise einem als Wärmeaustauscher ausgebildeten Dampfentwickler 26 zugeführt. Der darin entwickelte Dampf wird über eine Leitung 27 dem Entspannung- ^l In the evaporators 6 and 14 the heating medium consists exclusively of vapor from the liquid itself, ■ so that the condensate of this heating medium can be added to the liquid to be concentrated again without foreign matter being introduced into the concentrate. In FIG. 1, a variant is shown in dashed lines, exclusively with regard to the second heater 14, in which this possibility is used. According to this variant, the condensate of the heating medium originating from the second evaporator 14 is at least partially fed by a pump 25 to a vapor generator 26 designed as a heat exchanger. The steam developed therein is passed through a line 27 to the relaxation

ist ein Zentrifugalabscheider 41 angeschlossen. Der darin abgetrennte Dampf fließt über die Leitung 42 nach dem Kondensator 17. Die im Zentrifugalabscheider 41 abgetrennte Flüssigkeit wird zusammen 5 mit der am unteren Ende des dritten Erhitzers 31 abgelassenen Flüssigkeit durch eine Pumpe 43 einer Leitung 44 zugeführt, die in die Leitung 37 mündet, über welche der im Entspannungsgefäß 36 gebildete Dampf dem Nachverdampfer 33 zugeführt wird: Esa centrifugal separator 41 is connected. The steam separated therein flows via line 42 after the condenser 17. The liquid separated in the centrifugal separator 41 is combined 5 with the liquid drained off at the lower end of the third heater 31 by a pump 43 Line 44 fed, which opens into line 37, via which the formed in the expansion vessel 36 Steam is fed to the reboiler 33: It

gefäß 11 zugeführt, um dessen Wirkung zu unterstützen. Erwünschtcnfalls kann auch das Kondensat •aus dem dritten Verdampfer6 zu diesem Zweck verwendet werden. Das Kondensat aus dem ersten Verdampfer 3. das 'mit Frischdampf verunreinigt ist, muß aber getrennt abgelassen werden. ' ; Bei der Anlage nach F i g. 2 wird die zu konzentrierende Milch mit einer Temperatur von etwa 85° Cvessel 11 supplied to support its effect. If desired, the condensate from the third evaporator6 can also be used for this purpose will. The condensate from the first evaporator 3. which is contaminated with live steam must but to be drained separately. '; In the case of the system according to FIG. 2 will be the one to focus on Milk with a temperature of around 85 ° C

durch eine Pumpe 1 über eine Leitung 2 dem Kopf . .
des ersten Verdampfers 3 zugeführt, in dem die Ver- io findet dadurch eine Vermischung von Dampf und dampfungstcmpcarlur 70 C beträgt. Hs tritt dabei Flüssigkeit statt, weiche die erforderliche Fallgecirie Schnellverdampfung ein, die im ersten Vcrdamp- schwindigkeit im Nachverdampfer 33 herbeiführt. An fer3 die erforderliche ' Fallgeschwindigkeit herbei- das untere Ende des Nachverdampfers 33 ist ein Zcnführl. Der Dampf, der in dem an das untere Ende trifugalabscheider 45 angeschlossen. Der darin abgcdcs ersten Verdampfers 3 angeschlossenen Zenlrifu- 15 trennte Dampf wird über die bereits erwähnte Leigalabschcidcr4 abgetrennt wird, fließt über die Lei- tu ng 39 dem Kopf des dritten Verdampfers 31 Zügelung 5 als Heizmittel zum zweiten Verdampfer 28, führt. Die im Zentrifugalabscheider 45 abgetrennte in-"dem eine Verdampfungstemperatur von 60° C Flüssigkeit wird zusammen mit der am unteren Ende herrscht. Außerdem wird ein Teil dieses Dampfes des Nachverdampfers 33 abgelassenen Flüssigkeit über einen Brüdenkompressor 7 als Heizmittel dem *o durch die Pumpe 46 als Endprodukt abgeführt, ersten Verdampfer 3 zugeführt. Die dem ersten Vcr- Der Trockenslcffgehalt des Konzentrates kann im dämpfer 3 entnommene Flüssigkeit wird durch die Nachverdampfer 33 von etwa 45 auf etwa 8O°/o ge-Punipe 9 über die Leitung 10 dem Kopf des zweiten steigert werden. Im Gegensatz zu dcn„ Anlagen der Verdampfers 28 zugeführt, wobei die zur Erzielung bekannten Verfahren mit Nacherhitzung braucht man der erforderlichen Fallgeschwindigkeit erwünschte as die Flüssigkeit während des Förderns vom dritten Schnellverdampfung eintritt. An das unlere Ende des Verdampfer 31 zum Nachverdampfer 33 nicht aufVerdampfers 28 ist ein Zentrifugalabscheider 29 an- zuheizen.
geschlossen. Bei der Anlage nach Fig. 2 wird das Konzentralby a pump 1 via a line 2 to the head. .
of the first evaporator 3, in which the mixture of steam and steaming agent is 70.degree. C. as a result. In the process, liquid takes place, so that the required volume of rapid evaporation occurs, which is brought about in the post-evaporator 33 at the first vaporization rate. The lower end of the post-evaporator 33 is a Zcnführl. The steam in the trifugal separator 45 connected to the lower end. The centrifugal vapor connected therein from the first evaporator 3 is separated off via the already mentioned Leigal separator 4, flows via the line 39 to the head of the third evaporator 31, bridging 5 as heating means to the second evaporator 28. The liquid separated in the centrifugal separator 45 by an evaporation temperature of 60 ° C. is present together with that at the lower end. In addition, a part of this vapor of the post-evaporator 33 is discharged via a vapor compressor 7 as heating means to the * o by the pump 46 as End product discharged, fed to first evaporator 3. The liquid removed from the first evaporator 33 is increased from about 45 to about 80% via line 10 at the top of the second In contrast to the systems, the evaporator 28 is supplied, whereby the known processes with post-heating are required to achieve the required falling speed as the liquid enters during the conveyance from the third flash evaporation 28 a centrifugal separator 29 is to be heated.
closed. In the system according to Fig. 2, the central

Der abgetrennte. Dampf wird über eine Leitung 30 mit einer Temperatur von 45° C erhalten. Wenn eineThe severed one. Steam is obtained via line 30 at a temperature of 45 ° C. When a

als Heizmittel dem dritten Verdampfer 31 zugeführt, 30 höhere Temperatur des Endproduktes erwünscht ist,supplied as heating means to the third evaporator 31, 30 higher temperature of the end product is desired,

in dem die Verdampfungslempcralur 45 C beträgt. kann das Entspannungsgefäß 36 in der Flüssigkcits-in which the evaporation temperature is 45 C. the expansion vessel 36 can be placed in the liquid

Außerdcm wird ein Teil dieses Dampfes einem Brü- leitung 10 zwischen dem ersten Verdampfer 3 undIn addition, part of this steam is fed to an extraction line 10 between the first evaporator 3 and

denkompressor 32 zugeführt, in dernein Gemisch von dem zweiten Verdampfer 28 angeordnet werden. Imthe compressor 32, in which a mixture from the second evaporator 28 is placed. in the

Milchdampf und Frischdampf mit einer Temperatur Nachverdampfer 33 kann dann z.B. eine TemperaturMilk steam and live steam with a temperature post-evaporator 33 can then, for example, have a temperature

von etwa 70. bis 8O⁰C entsteht, das als Heizmittel 35 von 560° C auftreten. In diesem Fall muß die vomformed of about 70 to 8O ⁰ C, which occur as the heating means 35 of 560 ° C. In this case the from

dem gleichfalls nach dem Fallstromprinzip arbeiten- dritten Verdampfer 31 nach dem Nachverdampfer 33the third evaporator 31, which also works according to the falling flow principle, after the post-evaporator 33

den Nachverdampfer 33 mit einer Verdampfungstcm- geförderte Flüssigkeit aufgeheizt werden. Ein zusätz-the re-evaporator 33 can be heated with an evaporation-conveyed liquid. An additional

peratur von 45 ' C zugeführt wird. , liches Aufheizen auf eine Temperatur oberhalb 60° Ctemperature of 45 ° C is supplied. , Lich heating to a temperature above 60 ° C

Die im Zentrifugalabscheider 29 abgetrennte FIüs- zur Erzielung einer Schnellverdampfung ist jedoch sigkeit wird zusammen mit der am unteren Ende des 40 nicht erforderlich. Der aus dem Nachverdampfer 33The liquid separated in the centrifugal separator 29 to achieve rapid evaporation is, however sity is not required along with that at the lower end of the 40. The one from the reboiler 33

zweiten Verdampfers 28 abgelassenen Flüssigkeit herrührende Dampf wird in diesem Fall dem Kopfsecond evaporator 28 discharged liquid vapor is in this case the head

durch eine Pumpe 34 über eine Leitung 35 einem gleichzeitig als Zentrifugalabscheider wirkenden Entspannungsgefäß 36 zugeführt, in dem eine Entspannung auf den in dem dritten Verdampfer 31 und dem Nachverdampfer 33 herrschenden Druck stattfindet. Der dabei gebildete Dampf wird über eine Leitung 37 dem Kopf des Nach Verdampfers 33 zugeführt. Die im F.ntspannungsgefäß 36 abgetrennte Flüssigkeit wird über eine Leitung 38 abgeführt, die einen Flüssigkcilsvcrschluß enthält und in eine Leitung 39 mündet. Über die Leitung 39 wird der aus dem Nachverdainpfer 33 herrührende Dampf dem Kopf des dritten Verdampfers 31 zugeführt. Es findet dabei eine Vermischung von Dampf und Flüssigkeit statt, welche die gleiche Wirkung wie eine Schnellverdampfung in der Flüssigkeil hat. so daß die Flüssigkeit mit großer Geschwindigkeit durch die Rohre des dritten Verdampfers 31 getrieben wird. Weil der über die Leitung 39 zugeführte Dampf sowohl den im Entsparinungsgefäß 36 gebildeten Dampf als auch den im Nachverdampfer 33 entwickelten Dampf enthält, wird im dritlen Verdampfer 31 eine besonders hohe Fallgeschwindigkeit erzielt. Diese Fallgeschwindigkeit kann sogar geregelt werden, wozu ein Teil des Dampfes über eine Umlaufleitung 40 nach dem Kondensator 17 abgeführt wird.by a pump 34 via a line 35 to an expansion vessel which simultaneously acts as a centrifugal separator 36 supplied, in which a relaxation on the in the third evaporator 31 and the Post-evaporator 33 takes place prevailing pressure. The steam formed in the process is passed through a pipe 37 fed to the head of the downstream evaporator 33. The liquid separated in the relaxation vessel 36 is discharged via a line 38 which has a liquid coolant closure contains and opens into a line 39. Via the line 39, the is from the Nachverdainpfer 33 originating vapor is supplied to the head of the third evaporator 31. It finds thereby a mixing of vapor and liquid takes place, which has the same effect as rapid evaporation in the liquid wedge has. so that the liquid at great speed through the tubes of the third Evaporator 31 is driven. Because the steam fed in via line 39 is used both in the deparing vessel 36 contains steam formed as well as the steam developed in post-evaporator 33, a particularly high speed of fall is achieved in the third evaporator 31. That speed of fall can even be regulated, including a part of the Steam via a circulation line 40 after the condenser 17 is discharged.

An das untere Ende des dritten Verdampfers 31At the lower end of the third evaporator 31

des zweiten Verdampfers 28 zugeführt.of the second evaporator 28 is supplied.

Claims (6)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zum Konzentrieren einer Flüssigkeit, .beispielsweise Lösung, Dispersion usw., in Mehrstufen-Fallstromverdampfern, dadurch gekennzeichnet, daß die Fallgeschwindigkeit der Flüssigkeit in wenigstens einem Verdampfer (6 bzw. 33) dadurch gesteigert wird, daß dieser Flüssigkeitsdampf zugesetzt wird, der durch Entspannen der dem Verdampfer (6 bzw. 33) vorangehenden Verdampfer (14 bzw. 31) zugeführten Flüssigkeit auf den im Verdampfer (6 bzw. 33) herrschenden Druck erhalten wird, wobei die Entspannung in einem Entspannungsgefäß (11 bzw. 36) erfolgt, in welchem der so entwickelte Dampf von der Flüssigkeit getrennt wird. ;1. Method of concentrating a liquid, e.g. solution, dispersion, etc., in Multi-stage falling film evaporators, characterized in that the falling velocity the liquid in at least one evaporator (6 or 33) is increased in that this Liquid vapor is added, which by letting go of the evaporator (6 or 33) preceding Evaporator (14 or 31) to the liquid in the evaporator (6 or 33) prevailing pressure is obtained, the expansion in an expansion vessel (11 or 36) takes place, in which the vapor developed in this way is separated from the liquid. ; 2. Verfahren nach Anspruch 1 mit drei Verdampfern, bei denen im dritten Verdampfer ein höherer Druck als im zweiten gehalten und die vom zweiten nach dem dritten Verdampfer geförderte Flüssigkeit aufgeheizt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die vom ersten Verdampfer (3) nach dem zweiten Verdampfer (14) geförderte Flüssigkeit im Entspannungsgefäß (11) auf den im dritten Verdampfer (6) herrschenden Druck2. The method according to claim 1 with three evaporators, in which one evaporator in the third higher pressure than held in the second and that conveyed from the second to the third evaporator Liquid is heated, characterized in that the first evaporator (3) after the second evaporator (14) conveyed liquid in the expansion vessel (11) on the pressure prevailing in the third evaporator (6) entspannt und der dabei entwickelte Dampf dem dritten Verdampfer (6) zugeführt wird.expanded and the vapor developed in the process is fed to the third evaporator (6). 3. Verfahren nach Anspruch 1 mit drei Verdampfern, in denen der Druck laufend abnimmt, und mit einem Verdampfer, in dem der Druck dem Druck im dritten Verdampfer gleich oder höher ist, dadurch gekennzeichnet, daß die dem dritten Verdampfer (31) aus dem zweiten Verdampfer (28) zugeführte Flüssigkeit im Entspannungsgefäß (36) auf den im Nachverdampfer (33) herrschenden Druck entspannt wird, der dabei gebildete Dampf dem Nachverdampfer (33) und der aus dem Nachverdampfer (33) kommende Dampf dem dritten Verdampfer (31) zugeführt wird.3. The method according to claim 1 with three evaporators in which the pressure is continuously decreasing, and with an evaporator in which the pressure is equal to the pressure in the third evaporator or is higher, characterized in that the third evaporator (31) from the second evaporator (28) supplied liquid in the expansion vessel (36) to the in the re-evaporator (33) prevailing pressure is relaxed, the steam formed in the process to the re-evaporator (33) and the steam coming from the post-evaporator (33) is fed to the third evaporator (31) will. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,4. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized in that daß zwischen den Flüssigkeitsvorderleitungen (10, 13 bzw. 35, 38) ein Entspannungsgefäß (11 bzw. 36) angeordnet ist, dessen Dampfauslaß mit dem Flüssigkeitseinlaß zum dritten Verdampfer (6 bzw. 33) verbunden ist.that between the liquid front lines (10, 13 or 35, 38) an expansion vessel (11 or 36) is arranged, whose vapor outlet with the liquid inlet to the third evaporator (6 or 33) is connected. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (30 bzw. 38), über die die Flüssigkeit aus dem Entspannungsgefäß (11 bzw. 36) abgeführt wird, als Syphon ausgebildet ist.5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the line (30 or 38) over which the liquid is discharged from the expansion vessel (11 or 36), designed as a siphon is. 6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der vom Nachverdampfer (33) zum dritten Verdampfer (31) führenden Dampfleitung (39) und der direkt zum Kondensator (17) führenden Leitung (42) eine Umlaufleitung (40) angeordnet ist.6. Device for performing the method according to claim 3, characterized in that that between the vapor line leading from the post-evaporator (33) to the third evaporator (31) (39) and the line (42) leading directly to the condenser (17), a circulation line (40) is. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings