DE2713266A1 - Flash evaporation for treatment bath recovery - using vapour recompression and recycle to balance evaporator load - Google Patents

Abstract

A vapour recompression evaporator system has a housing surrounding a vapour chamber and means of introducing the feed. An extended surface inside the chamber, a compressor in teh vapour outlet is used to recompress the vapour and recover its energy and hold the chamber at reduced pressure. A compressor is in two parts, one rotating, the other on the stationary flights to effect the recompression. A jacket surrounds the chamber in which the vapour is recondensed to heat the liquid and provide the heat of evapn. Means of returning reconcentrated liquor back to the process and means of recycling condensed vapour as wash liquir are provided. Used esp. for use in reconcentrating plating solns. It permits recycle of the valuable metal ions etc. in the soln. and also provides a closed system for the wash liquor which reduces material usage, and effluent. Main problem with existing systems is control of recycle quality and the problem of keeping the system in balance when the process load varies. The system fulfills these functions, gives reduces mechanical maintenance and permits a more compact compressor construction.

Description

Flüssigkeitsbehandlungssystem mit DampfkompressionLiquid treatment system with vapor compression

Die vorliegende Erfindung bezieht sich gemäß einem Aspekt auf Vakuumdestillationssysteme, und gemäß einem weiteren Aspekt auf Systeme mit geschlossenem Kreislauf zur Verarbeitung von Abfällen. Im folgenden werden unterschiedliche Bauarten solcher Systeme beschrieben.The present invention relates, in one aspect, to vacuum distillation systems, and in another aspect to closed-loop processing systems of waste. Different types of such systems are described below.

I. Systeme einer ersten Bauart Dem Stand der Technik sind bereits Dampfkompressions-Destilliervorrichtungen zu entnehmen, um Salzwasser und dgl. zu destillieren. Solche Vorrichtungen verwenden eine Vakuumkammer zur Verdampfung des reinen Wassers aus der Salzlösung, Mittel zur Erhitzung der Salzlösung auf eine erhöhte Temperatur und einen Wärmeaustauscher zur Rückführung eines Teils der während der Dampfkompression in den gereinigten Wasserdampf eingegebenen Wärme.I. Systems of a first type The state of the art is already Referring to vapor compression stills to add salt water and the like distill. Such devices use a vacuum chamber to evaporate the pure water from the saline solution, means of heating the saline solution to a elevated temperature and a heat exchanger to recycle part of the during the steam compression in the purified water vapor.

Xhnliche Dampfdestillationsverfahren wurden bereits zur Reinigung und zur Konzentrierung von Plattierlösungen verwendet. Die konzentrierte Lösung wird sodann wieder in den Kreislauf zurückgeführt.Similar steam distillation processes have already been used for cleaning and used to concentrate plating solutions. The concentrated solution is then returned to the cycle.

Diese Rückführung in den Kreislauf (Recycling) vermindert die Verschwendung von Rohmaterialien und ergibt einen Produktionszyklus mit einer Verschmutzung von im wesentlichen Null.This return to the cycle (recycling) reduces waste of raw materials and gives a production cycle with a pollution of essentially zero.

Die bekannten Systeme waren bei der Verminderung von Veruilreinigungen und der Rückführung von P]attierlösungen teilweise erfolgreich. Jedoch besitzen selbst die Dampfkomprsionssysteme Probleme, welche deren Verwendung unmöglich machen. Die bekannten Systeme verwenden im allgemeinen einen Kompressor der Rotor-oder Schaufel-Bauart, der reibende Teile aufweist, um eil! Vakuum in der Verdampfungskammer aufrechtzuerhalten und von der verunreinigten Plattierlösung verdampften Lösungsmitteldampf zu kUmprlmieren. Diese Bauart eines Kompressoys besitzt einen niedrigen Wirkungsgrad und erfordert ein hohes Ausmaß an Wartung, und zwar insbesondere bei der Verwendung in einem System zum Konzentrieren von Plattierströmungsmitteln. Das System ist demnach kostspielig im Betrieb und zeigt nicht die gewünschte Zuverlässigkeit. Wartungsprobleme können teure Abschaltzeiten hervorrufen, während welcher Reparaturen am System ausgeführt werden.The systems known have been to reduce pollution and the recycling of p] attier solutions partially successful. However own even the vapor compression systems have problems which make their use impossible. The known systems generally use a compressor of the rotor or blade type, the rubbing parts in a hurry! Maintain vacuum in the evaporation chamber and to circulate solvent vapor evaporated from the contaminated plating solution. This type of compressor has a low efficiency and requires a high level of maintenance, especially when used in a system for concentrating plating fluids. The system is therefore costly in operation and does not show the desired reliability. Maintenance problems can cause expensive shutdown times during which repairs are carried out on the system will.

Bekannte Kompressoren arbeiten ebenfalls bei einer gleichförmigen Geschwindigkeit oder Rate und die Abgabelösung ist daner eine Funktion der Eingabelösung. Das sich ergebende behandelte oder bearbeitete Konzentrat kann für die direkte Rückführung in das Verfahren zu stark oder zu schwach sein, was eine weitere Behandlung erforderlich macht, um die Lösung auf die für das "Recycling" richtige Konzentration zu bringen.Known compressors also work at a uniform Speed or rate and the output solution is then a function of the input solution. The resulting treated or processed concentrate can be used for direct recycling Too strong or too weak in the procedure, which requires further treatment makes to bring the solution to the right concentration for "recycling".

Zusammenfassung der erfindungsgemäßen Merkmale (System der ersten Bauart): Die Erfindung sieht eine verbesserte kompakte Kompressorkonstruktion für Dampfkompressionseinheiten vor. Die Erfindung sieht ferner ein kontinuierliches Verfahren mit geschlossener Schleife (Kreislauf) zur Behandlung von verunreinigtem Wasser vor, welches eine Plattierlösung enthält. Das erfindungsgemäße System vermeidet die bei bekannten Systemen auftretenden Probleme.Summary of the features according to the invention (system of the first Bauart): The invention provides an improved compact compressor design for Vapor compression units. The invention also contemplates a continuous Closed loop (cycle) process for the treatment of contaminated Water containing a plating solution. The system according to the invention avoids the problems encountered with known systems.

Bei der vorliegenden Erfindung liefern Versorgungsmittel eine verunreinigte oder verdünnte Flüssigkeit an eine bei ein m verminderten Druck betriebene Verdampfungskammer. Eine Dampfkompressionseinheit nimmt den von der Flüssigkeit verdampften Dampf auf und komprimiert diesen und drückt ihn in eine Kondensationskammer, wo der Dampf sich verflüssigt. Die Kondensationskammer überträgt die vom kondensierenden Dampf abgegebene latente Wärme der Kondensation auf die hereinkommende verunreinigte Flüssigkeit. Mittel sind dabei vorgesehen, um die konzentrierte Flüssigkeit, welche die gewünschte Dampfmenge abgegeben hat, aus der Verdampfungs kammer zu entfernen und die konzentrierte Flüssigkeit in den Verfahrenszyklus zurückzubringen. Der gereinigte kondensierte Dampf kann in den Verfahrenszyklus zurückgebracht werden.In the present invention, supply means provide a contaminated one or diluted liquid to an evaporation chamber operated at a reduced pressure of 1 m. A vapor compression unit absorbs the vapor that has evaporated from the liquid and compresses this and pushes it into a condensation chamber, where the steam liquefies. The condensation chamber transfers the steam that is condensing released latent heat of condensation on the incoming contaminated liquid. middle are intended to contain the concentrated liquid, which has given off the desired amount of steam to remove from the evaporation chamber and returning the concentrated liquid to the process cycle. The cleaned one condensed steam can be returned to the process cycle.

Ein Merkmal der Erfindung besteht in der Vorsehung eines stationären Schaufeldiffusors, der die durch den Zentrifugalkompressor beschleunigten Dämpfe empfängt und komprimiert. zer stationäre Schaufelaufbau vermindert das Volumen des Diffusors oder der Kammer (Volute). Der kleinere Diffusor hat eine kleinere Betriebseinheit zur Folge, was die Kosten sowie die Größ des in der Fabrik benötigten teuren Raums vermindert. Darüber hinaus komprimiert ein Kompressor mit stationären Schaufeln den Dampf mit höherem Wirkungsgrad, was die dem System zuzuführende Energiemenge vermindert.A feature of the invention is the provision of a stationary one Vane diffuser that removes the vapors accelerated by the centrifugal compressor receives and compresses. zer stationary blade structure reduces the volume of the Diffuser or the chamber (volute). The smaller diffuser has a smaller operating unit result in the cost as well as the size of the expensive space required in the factory reduced. In addition, a compressor with stationary blades compresses the steam with higher efficiency, which is the amount of energy to be added to the system reduced.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist eine Archimedische Verdampfungsoberfläche und Wärmeaustauscher, der eine kontinuierliche Strömung der zu konzentrierenden Lösung erhält.Another feature of the invention is an Archimedean evaporative surface and heat exchanger, which provides a continuous flow of the to be concentrated Solution received.

Die Verdampfungskammer ist konusförmig ausgebildet, wobei sich der Scheitel am Boden befindet. Eine unter annähernd rechten Winkeln bezüglich der Oberfläche des Konus befestigte Verdampfungsoberfläche erstreckt sich in einer kontinuierlichen Spirale längs der Innenoberfläche des Konus. Die zu konzentrierende Lösung wird auf die Verdampfungsoberfläche nahe der Basis oder dem Oberteil des Konus aufgegeben und fließt langsam nach unten längs der Spirale zum Scheitel am Boden hin. Die Verdampfungsoberfläche und der Konus bilden einen Trog, der die Lösung bei ihren Fluß zum Scheitel hin enthält.The evaporation chamber is cone-shaped, with the Vertex is on the ground. One at approximately right angles to the surface The evaporation surface attached to the cone extends in a continuous manner Spiral along the inner surface of the cone. The solution to be concentrated will abandoned on the evaporation surface near the base or top of the cone and flows slowly downwards along the spiral to the apex at the bottom. The evaporation surface and the cone form a trough that holds the solution as it flows towards the apex contains.

Eine Wärmeabsorptionsoberfläche erstreckt sich in die Kompressionskammer, welche die konusförmige Verdampfungskammer umgibt.A heat absorbing surface extends into the compression chamber, which surrounds the conical evaporation chamber.

Die Wärmeabsorptionsoberfläche absorbiert die latente Verdampfungswärme, die vom kondensierenden Dampf abgegeben wird und iibert jt die Wärme zur spiralförmigen Verdampfungsoberfläche.The heat absorption surface absorbs the latent heat of vaporization, which is given off by the condensing steam and transfers the heat to the spiral shape Evaporation surface.

Als eine alternative Verdampfungsoberfläche der Erfindung kann die Dampfkompressionskammer mehrele konische Verdampfungsoberflächen enthalten. Im allgemeinen besitzt die Verdampfungskammer mindestens vier der hohlen konischen Verdampfungsoberflächen angeordnet in der Kammer. Zu konzentrierende Flüssigkeit wird auf die Oberfläche der Konen nahe ihrem Scheitel aufgesprüht oder aufgegeben, wobei die Flüssigkeit an der Oberfläche anhaftet, während sie zum Boden der Verdampfungskammer herabfällt. Das Lösungsmittel verdampft aus dem Flüssigkeitsfilm und der sich ergebende Dampf wird in den Zentrifugalkompressor gezogen, wo er komprimiert wird. Das komprimierte Gas wird in das hohle Innere des Konus gedrückt, wo es auf den Innenwänden des Konus kondensiert und latente Verdampfungswärme an die Konuswand abgibt, die ihrerseits die Wärme der zu konzentrierenden Flüssigkeit zuführt. Die konzentrierte Flüssigkeit und kondensiertes reines Lösungsmittel strömen oder fallen zum Boden der Verdampfungskammer in gesonderte Kammern, von wo aus sie abgezogen werden können.As an alternative evaporation surface of the invention, the Vapor compression chamber contain multiple conical evaporation surfaces. In general the evaporation chamber has at least four of the hollow conical evaporation surfaces arranged in the chamber. Liquid to be concentrated is on the surface of the cones sprayed or abandoned near their apex, with the liquid adheres to the surface as it falls to the bottom of the evaporation chamber. The solvent evaporates from the liquid film and the resulting vapor is drawn into the centrifugal compressor where it is compressed. The compressed Gas is forced into the hollow interior of the cone, where it hits the inner walls of the cone condenses and gives off latent heat of vaporization to the cone wall, which in turn supplies the heat to the liquid to be concentrated. The concentrated liquid and condensed pure solvent flow or fall to the bottom of the evaporation chamber in separate chambers from where they can be withdrawn.

Diese Anordnung schafft eine große Oberfläche für die Verdampfung in einem kleinen kompakten Aufbau, der leicht zusammenbaubar ist.This arrangement creates a large surface for evaporation in a small compact structure that is easy to assemble.

II. Systeme einer zweiten Bauart Wie bereits erwähnt, sind im Stand der Technik bereits Kompressionsdestillationsvorrichtungen bekannt, die zum Destillieren von Salzwasser und dgl. dienen. Solche Vorrichtungen verwenden eine Vakuumkammer zur Verdampfung reinen Wassers aus der Salzlösung, Mittel zur Erhitzung der Salzlösung auf eine erhöhte Temperatur und einen Wärmeaustauscher zur Rückführung eines Teils der Wärme, die während der Dampfkompression in den gereinigten Wasserdampf gegeben wurde.II. Systems of a second type As already mentioned, are in the state the art already known compression distillation devices for distilling of salt water and the like. Serve. Such devices use a vacuum chamber for the evaporation of pure water from the saline solution, means for heating the saline solution to an elevated temperature and a heat exchanger to recycle a part the heat that is released into the purified water vapor during vapor compression became.

Ähnliche Dampfdestillationsvorrichtungen wurden verwendet, um das Spülwasser zu konzentrieren, welches verwendet wird, um Plattierlösungen von plattierten Teilchen herunter zu spülen.Similar steam distillation devices were used to make the Concentrate rinse water, which is used to make plating solutions of plated Wash down particles.

Das konzentrierte Spül- oder Waschwasser wird in das Plattierbad zurückgeführt und das wiedergewonnene gereinigte Wasser kann erneut zum Spülen verwendet werden. Die Rückführung des kon-#entrierten Spülwassers spart Rohmaterialien ein, spart Wasser und ergibt ein System mit geschlossenem Kreislauf, welches im wesentlichen keine Verunreinigung oder irgendeinen Abfluß hat.The concentrated rinsing or washing water is returned to the plating bath and the recovered purified water can be used again for rinsing. The return of the con # entrusted rinse water saves raw materials, saves water and results in a closed loop system, which has essentially no contamination or any drainage.

Mit den bekannten Systemen wurde einiger Erfolg hinsichtlich der Verminderung der Verunreinigung und der Rückführung von Plattierlösungen erreicht. Die bekannten Dampfkompressionssysteme besitzen jedoch gewisse funktionsmäßige und/oder wirkungsgradmäßige Probleme, die deren Verwendung unmöglich machen.The known systems have had some success in terms of reduction the contamination and recycle of plating solutions. The known However, vapor compression systems have certain functional and / or efficiency levels Problems that make them impossible to use.

Bekannte Systeme sehen keine Mittel for, um Variationen hinsichtlich der Konzentration der Strömungsrate des angelieferten verunreinigten Spülwassers zu handhaben. Das sich ergebende behandelte Konzentrat ist entweder zu stark oder zu schwach. Wenn beispielsweise die Speiserate erhöht wird, so kann die Lösung nicht hinreichend stark konzentriert werden und wenn die Konzentration der Einspeisung zu hoch liegt, so ist die Menge des durch ein konstantes Verfahren entfernten Dampfes zu hoch.Known systems do not provide any means for variations with regard to the concentration of the flow rate of the supplied contaminated rinse water to handle. The resulting treated concentrate is either too strong or too weak. For example, if the feeding rate is increased, the solution cannot be sufficiently concentrated and if the concentration of the feed is too high, the amount of steam removed by a constant process is too high.

Ferner verwenden die bekannten Systeme im allgemeinen Kompressoren mit einem Rotor mit positiver Verdrängung oder der Schaufel-Bauart, wobei aneinanderreibende Teile vorgesehen sind, um den unter dem atmosphärischen Druck liegenden Druck in der Verdampfungskammer aufrechtzuerhalten und den von der verunreinigten Plattierlösung abgezogenen Dampf zu komprimieren. Diese Kompressorbauart besitzt einen relativ geringen Wirkungsgrad und macht ein hohes Ausmaß an Wartung erforderlich, und zwar insbesondere bei Verwendung in einem System zum Konzentrieren von Plattierströmungsmitteln. Demgemäß ist dieses System im Betrieb kostspielig und zeigt nicht die gewünschte Zuverlässigkeit. Darüber hinaus können Wartungsprobleme die Abschaltung der Fabrik oder die Umgehung der Destilliervorrichtung durch die Abfälle zur Folge haben, so daß verunreinigte Abfälle in Ströme oder Gewässer oder aber das städtische Kanalsystem abgegeben werden.Furthermore, the known systems generally use compressors with a positive displacement rotor or the vane type, with friction Parts are provided to keep the sub-atmospheric pressure in the evaporation chamber and the contaminated plating solution to compress withdrawn steam. This type of compressor has a relative low efficiency and requires a high level of maintenance, namely especially when used in a system for concentrating plating fluids. Accordingly, this system is costly to operate and does not exhibit the desired one Reliability. In addition, maintenance issues can shut down the factory or the bypassing of the still by the waste, so that contaminated waste in streams or bodies of water or the urban sewer system be delivered.

Zusammenfassung der erfindupgsgemäßen Merkmale des Systems der zweiten Bauart: Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, ein Dampfkompressionssystem vorzusehen, welches ein relativ gleichförmig konzentriertes material zur direkten Rückführung in das Verfahren vorsieht. Die Erfindung sieht ferner ein Dampfkompressionssystem vor, welches mit hohem Wirkungsgrad mit einem Minimum zusätzlicher Wärme und einem Minimum an Reparaturen arbeitet. Die Erfindung sieht ferner ein Verfahren zur Steuerung des Dampfkompressionsverfahrens vor. Probleme bekannter Systeme werden durch das erfindungsgemäße System gelöst. Gemäß der Erfindung liefern Versorgungsmittel eine verunreinigte oder verdünnte Flüssigkeit an eine Verdampfungskammer, die bei einem reduzierten Druck betrieben wird. Eine Kompressionseinheitt zieht den Dampf aus der Flüssigkeit und komprimiert diesen und drückt den komprimierten Dampf in eine Kondensationskammer, wo sich der Dampf verflüssigt. Die Kondensationskammer dient zur Übertragung der vom kondensierenden Dampf abgegebenen Wärme auf die ankommende verunreinigte Flüssigkeit. Nachdem die verunreinigte Flüssigkeit die gewünschte Dampfmenqe abgegeben hat, wird das verbleibende Konzentrat aus der Koiizentrationskammer entfernt und in den Verfahrenszyklus rückgeführt. Der gereinigte kondensierte Dampf kann ebenfalls in den Verarbeitungs- oder Verfahrenszyklus rückgeführt werden. Wenn der gereinigte kondejisierte Dampf aus Wasser besteht, so erfolgt die Rücktüllrung als reines Spülwasser.Summary of the inventive features of the system of the second Design: The invention has set itself the goal of providing a vapor compression system, which is a relatively uniformly concentrated material for direct recycling in the procedure. The invention also provides a vapor compression system before, which is highly efficient with a minimum of additional warmth and a minimum of repairs works. The invention also provides a method to control the vapor compression process. Problems of known systems solved by the system according to the invention. According to the invention provide supply means a contaminated or diluted liquid to an evaporation chamber, which at operated at a reduced pressure. A compression unit draws the steam out of the liquid and compresses it and pushes the compressed vapor in a condensation chamber where the vapor liquefies. The condensation chamber serves to transfer the heat given off by the condensing steam to the incoming one contaminated liquid. After the contaminated liquid the desired The remaining concentrate is released from the Koiizentrationskammer removed and returned to the process cycle. The purified condensed steam can also be fed back into the processing or process cycle. if If the cleaned condensed steam consists of water, then the return takes place as pure rinse water.

Es ist im allgemeinen zweckmäßig, die Konzentration der in den Verfahrens zyklus rückzuführenden Flüssigkeit innerhalb festgelegter Grenzen zu halten. Gemäß einem Merkmal der Erfindung wird die Dichte des Konzentrats kontinuierlich überwaclit. Wenn die Konzentration den gewünschten Pegel erreicht, wie er durch die Dichtefiihlmittel abgefiihlt wird, so wird das Konzentrat aus der Konzentrati##i#skanmier abgezogen. Es sind dabei Mittel vorgesehen, um das Konzentrat mit einer gesteuerten Rate derart abzuziehen, daß das Konzentrat sich auf einem Konzentrationspegel oder -niveau befindet, welches für die Rückfüllrung (Recycling) geeignet ist.It is generally appropriate to increase the concentration of the in the process cycle fluid to be returned within specified limits. According to One feature of the invention is to continuously monitor the density of the concentrate. When the concentration reaches the desired level, as indicated by the density gauge is cooled, the concentrate is withdrawn from the concentrate. Means are provided for the concentrate at a controlled rate in such a way deduct that the concentrate is at a concentration level or level, which is suitable for backfilling (recycling).

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wi@ ein Zentrifugalkompressor zum Kcmprimieren des Dampfes verwendet. Zentrifugalkompressoren haben keine reibenden Teile, die den Dämplen ausgesetzt sind, die aus der verunreinigten Flüssigkeit abgezogen werden. Die Verwendung eines Zentrifugalkompressors hat eine geringere Wartung, weniger Abschaltzeitungen und infolgedessen niedrigere Betriebskosten zur Folge. Ebenfalls wird die Möglichkeit reduziert, daß unbehandelte Flüssigkeit infolge eines Maschinenausfalls in das Kanalsystem abgegeben wird.According to a further feature of the invention, a centrifugal compressor is used used to compress the steam. Centrifugal compressors do not have any friction Parts exposed to the vapors drawn from the contaminated liquid will. Using a centrifugal compressor has less maintenance, fewer shutdown times and consequently lower operating costs. The possibility is also reduced that untreated liquid is released into the sewer system as a result of a machine failure.

Der Zentrifugalkompressor arbeitet auch mit einem höheren Wirlrungsgrad als die Kompression bei bekannten Systemen. Der hohe Wirkungsgrad des Kompressors gestattet einen wirtschaftlichen Betrieb des erfindungsgemäßen Systems ohne zusätzliche Erhitzung oder- Kühlung von außen. Der wirkungsvolle Betrieb gestattet auch die verwendung des erfindungsgemäßen Systems im 120 bis 140°F (ungefähr 50 bis 600C)-Bereich zusammen mit Platte rlösungen und anderen temperaturempfindlichen Systemen, die bei einer relativ gliedrigen Temperatur konzentriert werden müssen, und zwar geschieht dies erfindungsgemäß ohne eine Wirkungsgradeinbuße. Plattierlösiingen werden bei niedrigen Temperaturen behandelt, um die Zerlegung der Aufhellstoffe und anderer organischer Materialien zu verhindern, die normalerweise der Plattierlösung hinzugefügt werden.The centrifugal compressor also works with a higher degree of turbulence than the compression in known systems. The high efficiency of the compressor allows economical operation of the system according to the invention without additional External heating or cooling. Effective operation also allows that using the system of the present invention in the 120 to 140 ° F (approximately 50 to 600C) range along with plate solutions and other temperature sensitive systems that must be concentrated at a relatively lower temperature, and that happens this according to the invention without a loss of efficiency. Plating solutions are included treated at low temperatures to decompose the whitening agents and others to prevent organic materials normally added to the plating solution will.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist die Vorsehung von Querrohrwärmeaustauschern an der Oberseite der Verdampfungskammer. Die zusammengepreßten Gase treten in die Querrohre ein, wenn das Gas aus dem Kompressor austritt. Die zusammengepreßten Gase werden der Kondensierkammer durch die Rohre zugeleitet, die radial die Oberseite der Verdampfungskammer durchqueren. Während des Durchgangs durch die Rohre gibt der zusammengepreßte Dampf Wärme ab, die während des Hindurchgangs durch den Kompressor hinzugefügt wurde. Diese hinzugefügte Wärme wird auf den aus der verunreinigten Flüssigkeit verdampften Dampf und irgendwelche in diesem Dampf enthaltene Flüssigkeit übertragen. Auf diese Weise wird der verdampfende Dampf überhitzt und folgende Vorgänge werden vermindert oder verhindert: 1) Die Überführung von Verunreinigungen durch verdampfte Tröpfchen und 2) Erosion der Kompressoroberfläche durch Flüssigkeitströpfchen.Another feature of the invention is the provision of cross tube heat exchangers at the top of the evaporation chamber. The compressed gases enter the Cross pipes in when the gas exits the compressor. The compressed gases are fed to the condensing chamber through the tubes that radially cover the top traverse the evaporation chamber. During the passage through the pipes there the compressed steam dissipates heat as it passes through the compressor was added. This added heat is carried on from the contaminated Liquid vaporized vapor and any liquid contained in that vapor transfer. In this way, the evaporating steam is superheated and the following processes are reduced or prevented: 1) The transfer of impurities through evaporated droplets and 2) erosion of the compressor surface by liquid droplets.

III. Systeme einer dritten Bauart Dem Stand der Technik sind, wie bereits erwähnt, Dampfkompressimon zestilliervorrichtungen zu entnehmen, mit denen Salzwasser destilliert wird. Solche Vorrichtungen verwenden eine Vakuumkammer zur Verdampfung reinen Wassers aus dem Salzwasser, Erhitzung mittel für die Sdlzlösung auf eine erhöht Temperatur und einen Wärmeaustaischer zur kückführung eines Teils der während der Dampfkompression in den gereinigten Wasserdampf gegebenen Wärme.III. Systems of a Third Type The prior art is such as already mentioned, to refer to Dampfkompressimon zestilliervorrichtungen with which Salt water is distilled. Such devices use a vacuum chamber for Evaporation of pure water from the salt water, heating medium for the salt solution on one elevated temperature and one Heat exchanger for return part of that given into the purified water vapor during vapor compression Warmth.

Eine ähnliche Dampfdestillationsvorrichtung wurde bereits zur Reinigung und Konzentrierung von Plattierspiilwasser und Abfalllösungen verwendet. Die Konzentrcßtion chemischer Abfall-Lösungen erzeugt ein gereinigtes Plattiernldterial, wie beispielsweise Plattierkonzentrat und Aufheller, die in den Produktionszyklt,s rückgeführt werden können. Auf diese Weise wird die Verwendung von Ausgangsmaterialien vermindert und es ergibt sich ein Produktionszyklus mit einer Verunreinigung von im wesentlichen Null.A similar steam distillation device has already been used for cleaning and concentration of plating water and waste solutions. Concentration chemical waste solutions produce a cleaned plating material such as Plating concentrate and brightener that are fed back into the production cycle can. In this way, the use of raw materials is reduced and it results in a production cycle with a contamination of essentially Zero.

Mit bekannten Systemen wurde ein gewisser Erfolg bei del Verminderung der Verunreinigung und der Rückführung von Plattierlösungen erreicht. Jedoch selbst die 1>ampfkompressionssysteme zeigen Probleme, die deren breite Anwendung unmöglich machen.With known systems there has been some success in the reduction the contamination and recycle of plating solutions. However yourself the 1> vapor compression systems show problems that make their broad application impossible do.

Bekannte Systeme arbeiten mit einer gleichförmigen Rate und daher ist die Ausgangslösung eine Funktion der Eingangslösung. Das sich ergebende behandelte Konzentrat kann zu stark oder zu schwach für die direkte Rückführung in das Verfahren oder den Prozess sein, so daß eine weitere Behandlung notwendig ist, um die Lösung auf die richtige Konzentration für das Recycling zu bringen. Bekannte Systeme verwenden ferner im allgemeinen einen Kompressor der Rotor- oder Schaufel-Bauart, der reibende Teile besitzt, um ein Vakuum in der Verdampfungskammer aufrechtzuerhalten und um Lösungsmitteldampf zu komprimieren, der von der verunreinigten Plattierlösung verdampft ist. Diese Kompressorart besitzt einen geringen Wirkungsgrad und macht einen hohen Grad an Wartung erforderlich, und zwar insbesondere dann, wenn die Verwendung in einem System zum Konzentrieren von Plattierströmungsmitteln erfolgt. demgemäß ist das System teuer im Betrieb und zeigt nicht die gewünschte Zuverlässigke t. Ferner haben Wartungsprobleme unerwünschte Abschaltzeiten zur Folge, während welcher die Plattiervorrichtung nicht arbeitet.Known systems operate at a uniform rate and therefore the output solution is a function of the input solution. The resulting treated Concentrate can be too strong or too weak to be fed back directly into the process or the process so that further treatment is needed to resolve the issue to bring to the right concentration for recycling. Use known systems also generally a rotor or vane type compressor, the friction type Has parts to maintain a vacuum in the evaporation chamber and around Compress solvent vapor evaporating from the contaminated plating solution is. This type of compressor has a low efficiency and makes a high one Level of maintenance required, especially when used in a system for concentrating plating fluids. is accordingly the system is expensive to operate and does not show the desired reliability. Further maintenance problems result in undesired shutdown times during which the Plating device does not work.

Im folgenden sei die Erfindung gemäß der dritten System-Bauart zusammengefaßt: Die Erfindung sieht ein Dampfkompressionssystem mit einer relativ konstanten Ausgangskonzentration vor, wobei dieses System insbesondere bei niedrigen Temperaturen wirkungsvoll ar- itet. Das erfindungsgemäße System ist ferner in der Lage, veränderbare Mengen und Konzentrationen an Einspeismittel zu verarbeiten. Die Erfindung sieht ferner ein System vor, welches kontinuierlich arbeitet, jedoch eine cErgenweise Eingabe besitzt und eine konstante Dampfausgangsgröße erzeugt.The following is a summary of the invention according to the third system type: The invention provides a vapor compression system with a relative constant initial concentration, this system especially at low Temperatures work effectively. The system according to the invention is also in the Able to handle variable amounts and concentrations of feed media. The invention also provides a system which operates continuously, however Has a cErgen-wise input and generates a constant steam output variable.

Allgemein werden die Ziele der Erfindung durch ein Dampikompressionssystem erreicht, welches eine evakuierte Verdampfungskammer, geeignet zur Entfernung von Lösungsmittel aus einer Flüssigkeit, umfaßt. Die Verdampfung konzentriert wertvolle Material in in der verbleibenden Flüssigkeit auf ein brauchbares Niveau. Die Dichte des abfließenden, die Verdamptungskamtter verlassenden Konzentrats wird dauernd abgefühlt oder überwacllt. Die Rate, mit welcller Lösungsmitteld#mpf aus der Flüssigkeit entfernt wird, wird als eine Funktion von Variationen des Abflusses verändert, um ein relativ gleichförmiges Abflußmittel zu erzeugen. Das erfidungsgcmße System kann verschiedene Konzentrationen von Eingabeflüssigkeiten verarbeiten und doch ein nahezu konstalltes Abflußmlttel erzeugen, welches wieder in den Kreislauf gegeben werden kann.In general, the objects of the invention are provided by a vapor compression system achieved, which is an evacuated vaporization chamber, suitable for the removal of Liquid solvent. The evaporation concentrates valuable Material in the remaining liquid to a usable level. The concentration of the concentrate flowing off and leaving the evaporation chamber becomes permanent felt or overwhelmed. The rate at which solvent removes the liquid removed is changed to as a function of variations in the drain to produce a relatively uniform drainage medium. The system according to the invention can process different concentrations of input fluids and yet one near to Generate constant drainage medium which is returned to the circuit can.

Ein spezielles Merkmal der Erfindung ist ein Zentrifugalkompressor, der durch eine veränderbare Drehzahl besitzende Antriebsmittel angetrieben ist. Zentrifugalkompressoren besitzen keine reibenden Teile, die den Dämpfen ausgesetzt sind, die aus der verunreinigten Flüssigkeit herausgezogen werden. Die Verwendung eines Zentrifugalkompressors hat weniger Wartung, weniger Abschaltzoiten und infolqedessen niedrigere Betriebskosten zur Folge. Darüber hinaus wird die Möglichkeit vermindert, daß nicht behandelte Flüssigkeit in ein Kanalsystem infolge Maschirenausfalls abgegeben wird.A special feature of the invention is a centrifugal compressor, which is driven by a variable speed drive means. Centrifugal compressors have no friction parts that are exposed to the vapors are drawn out of the contaminated liquid. The usage a centrifugal compressor has less maintenance, fewer shutdowns and as a result result in lower operating costs. In addition, the possibility is reduced that untreated liquid is released into a sewer system as a result of a machine failure will.

Der Zentrifugalkompressor arbeitet auch mit einem höheren Wirkungsgrad als die Kompressoren beim Stand der Technik. Der hohe Wirkungsgrad des Kompressors gestattet den wirtschaftlichen Betrieb des Systems bei Temperaturen im Bereich von 120 bis 1400F (ungefähr rO bis 600C). Der Betrieb bei diesen niedrigen Temperaturen ist notwendig, um verdünnte Plattierlösungen, Fruchtsäfte und andere kontaminierte (d.h. verunreinigte) Systeme, die organische Stoffe enthalten, zu konzentrieren, d.h. Stoffe, die auf einer relativ niedrigen Temperatur gehalten werden müssen. Plattier lösungen werden bei niedrigen Temperaturen konzentriert, um die Zerstörung von Aufhellern und anderen organischen Materialien zu verhindern, die normalerweise der Plattierlösung zugesetzt sind.The centrifugal compressor also works with a higher degree of efficiency than the prior art compressors. The high efficiency of the compressor allows the system to operate economically at temperatures in the range of 120 to 1400F (approximately rO to 600C). Operation at these low temperatures is necessary to clean up dilute plating solutions, fruit juices and other contaminated (i.e. to concentrate contaminated) systems containing organic matter, i.e. Substances that need to be kept at a relatively low temperature. Plating Solutions are concentrated at low temperatures to avoid the destruction of brighteners and other organic materials to prevent normally the plating solution are added.

Die Verwendung von Antriebsmitteln mit veränderbarer Geschwindigkeit bzw. Drehzahl gestattet die Einstellung der Kompressordrehzahl zum Zwecke der Veränderung der Menge gereinigten Lösungsmittels oder Wassers extrahiert aus der verunreinigten Flüssigkeit innerhalb einer gegebenen Zeit. Die Veränderung der durch den Kompressor entfernten Wassermenge gestattet dem erfindungsgemäßen System ein sich veränderndes Speisemittel in ein gleichförmiges Ausgabeprodukt oder Ausgangsmittel zu konzentrieren, welch letzteres für die direkte Rückführung geeignet ist. Auf diese Weise wird die Notwendigkeit zusätzlicher Verarbeitung oder Handhabung des Ausgabemittels eliminiert, um eine geeignete Konzentration vorzusehen, die für das direkte Rückführen in den Prozess geeignet ist.The use of variable speed drive means or speed allows the compressor speed to be set for the purpose of change the amount of purified solvent or water extracted from the contaminated Liquid within a given time. The change in due to the compressor The amount of water removed allows the system according to the invention to vary To concentrate feed materials into a uniform output product or output material, which latter is suitable for direct feedback. In this way, the Eliminates the need for additional processing or handling of the output device, to provide a suitable concentration for direct recycling into the Process is suitable.

Als weitere Maßnahme sieht das erfindungsgemäße System Mittel vor, um einen Teil des gereinigten Lösungsmittels in den Verdampfungszyklus rückzuführen. Wenn die Menge der zu behandelnden ankommenden Flüssigkeit unter einen minimalen effizienten Arbeitspegel für das System abfällt, so gestattet die Rückführung eines Teils des gereinigten Lösungsmittels oder des Destillats zur Verdampfungskammer den Betrieb des Systems beim SpitzenwirkunasaJrad Dadurch wird die Wirtschaftlichkeit des erfindungsgemäßen Systems verbessert und das System kann in einer kontinuierlich Einmal-Durchsatz-Betriebsart arbei en.As a further measure, the system according to the invention provides means to return part of the purified solvent to the evaporation cycle. When the amount of incoming liquid to be treated falls below a minimum efficient working level for the system drops, the return of a Part of the purified solvent or distillate to the evaporation chamber the operation of the system at the peak efficiency. This increases the profitability of the system according to the invention is improved and the system can be operated in a continuous manner Work once throughput mode.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung sind die Mehrfachkonzentrationskammern, angeordnet unterhalb der Verdampfungskammer. Eine Vielzahl von Kapillarrohren steht in Strömungsmittelverbindung mit der Verdampfungskammer, wobei ein offenes Ende jedes R010,.es in der Kammer angeordnet ist, während die anderen Enden der Rohre sich in Kontakt mit den Konzentrationskammern befinden. Jedes Rohr steht nur mit einer Konzentrationskammer in Verbindung. Die Innenbohrungen der Rohre sehen eine große Oberfläche für die Verdampfung des Lösungsmittels vor. Unter Verwendung dieses Aufbaus können die einzelnen Konzentrationskammern zu unterschiedlichen Zeit beladen werden und alle Kammern werden gleichzeitig konzentriert. Die einzelnen Kammern werden dann abgelassen, wenn das Strömungsmittel darinnen die gewünschte Konzentration erreicht.Another feature of the invention are the multiple concentration chambers, arranged below the evaporation chamber. A variety of capillary tubes are available in fluid communication with the vaporization chamber with one open end each R010, .es located in the chamber, while the other ends of the tubes themselves are in contact with the concentration chambers. Each pipe only stands with one Concentration chamber in connection. The inside bores of the pipes see a large one Surface for evaporation of the solvent. Using this construction the individual concentration chambers can be loaded at different times and all the chambers are concentrated at the same time. The individual chambers are then drained when the fluid is in the desired concentration achieved.

Dieser Aufbau gestattet, daß der Destillationsteil des Systems kontinuierlich arbeitet und doch eine chargenweise Abgabe erreicht.This construction allows the distillation portion of the system to be continuous works and yet achieves a batch delivery.

Die Mehrfachkammerausbildung gestattet die Verwendung einer der Kammern zur Reinigung frischen Wassers. Durch Reinigung des frischen Wassers vor dessen Eintritt in den Prozess können Calciumionen und andere Ionen, die das Wasser hart machen, aus dem Verfahrenszyklus entfernt werden. Die Calciumionen und die anderen Ionen setzen sich normalerweise am Plattiertank als eine Art Schlamm ab, was die Unterbrechung der Produktion und die Säuberung des Tanks erforderlich macht. Die Reinigung des in das System eintretenden frischen Wassers wird dieses Problem reduzieren, da die unerwiinschten Ionen aus dem Wasser entfernt werden, bevor dieses in das Plattiersystem eintritt. Das nach der Reinigung verbleibende Wasser des eingegebenen Spülwassers kann in ein normales städtisches Kanalsystem abgegeben werden, da es keine schädlichen Materialien enthält.The multiple chamber design allows one of the chambers to be used for cleaning fresh water. By purifying the fresh water before it Entering the process can include calcium ions and other ions that make the water hard to be removed from the procedural cycle. The calcium ions and the others Ions usually settle on the plating tank as a kind of sludge, which the Interruption of production and cleaning of the tank. the Purifying the fresh water entering the system will reduce this problem, since the unwanted ions are removed from the water before it enters the Plating system enters. The remaining water of the entered after cleaning Rinse water can be discharged into a normal urban sewer system as it does not contain harmful materials.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Ansprüchen sowie aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. In der Zeichnung beziehen sich die Figuren 1 bis 5 insbesondere auf das System der ersten Bauart, die Figuren 6 bis 8 auf das System der zweiten Bauart und die Figuren 9 und 10 auf das System der dritten Bauart.Further preferred embodiments of the invention emerge in particular from the claims and from the description of exemplary embodiments using the Drawing. In the drawing, Figures 1 to 5 relate in particular to the System of the first type, Figures 6 to 8 on the system of the second type and FIGS. 9 and 10 refer to the system of the third type.

In der Zeichnung zeigt: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Plattierstationskette mit einem damit verbundenen Dampfkompressionssystem; Fig. 2 eine Seitenansicht eines Dampfkompressionssystems mit einer erfindungsgemäßen Verdampfungskammer; Fig. 3 einen vergrößerten Schnitt durch die Verdampfungsoberfläche der Fig. 2; Fig. 4 eine Draufsicht längs der Linie 4-4 in Fig. 2, wobei die stationären Schaufeldiffusorschaufeln dargestellt sind, die zur Gaskompression verwendet werden; Fig. 5 eine Seitenansicht einer Verdampfungskammer im Schnitt mit einer Vielzahl von konischen Verdampfungsoberflächen; Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Plattiervorrichtung mit einer Dampfkompressionseinheit für den Betrieb im geschlossenen Kreislauf (System der zweiten Bauart); Fig. 7 eine teilweise geschnittene Ansicht einer erfindungsgemäßen Dampfkompressionseinheit; Fig. 8 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Verdampfungskammer mit Mehrfachräumen von oben; Fig. 9 eine schematische Darstellung einer Plattiervorrichtung mit einer Dampfkompressionseinheit für den Betrieb im geschlossenen Kreislauf; Fig. 10 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Dampfkompressionseinheit zur Verwendung bei einer Plattiervorrichtung der Fig. 9.In the drawing shows: Fig. 1 is a schematic Illustration of a plating station chain with an associated vapor compression system; Figure 2 is a side view of a vapor compression system incorporating one of the present invention Evaporation chamber; 3 shows an enlarged section through the evaporation surface of Fig. 2; Fig. 4 is a top plan view taken along line 4-4 of Fig. 2 with the stationary Vane diffuser vanes are shown used for gas compression; 5 shows a side view of a vaporization chamber in section with a plurality of conical evaporation surfaces; Fig. 6 is a schematic representation of a Plating device with a vapor compression unit for closed operation Circulation (system of the second type); Fig. 7 is a partially sectioned view a vapor compression unit according to the invention; Fig. 8 is a sectional view of a vaporization chamber according to the invention with multiple spaces from above; 9 is a schematic Representation of a plating device with a vapor compression unit for the Closed circuit operation; Fig. 10 is a partially sectioned side view a vapor compression unit according to the invention for use in a plating apparatus of FIG. 9.

Es sei zunächst ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Systems der ersten Bauart behandelt. Fig. 1 zeigt ein typisches Plattiersystem, bei dem zu plattierende Teile in einem Plattiertank 10 angeordnet werden, der eine Lösung von Ionen enthält, die auf dem Teil als eine Metallschicht abgeschieden werden sollen. Nachdem die gewünschte Metallschicht abgeschieden ist, werden die Teile in die Spültanks 11, 12 und 13 bewegt, wo die an den Teilen anhaftende Plattierlösung weggewaschen wird. Während des llattierzyklus wird ein beträchtlicher Teil der Plattierlösung, die wertvolle Plattier-Ionen enthält, sowie Spülwasser von Tank zu Tank mitgeführt. Wie dargestellt, wird Wasser vom Tank 13 verwendet, um den Tank 12 voll zu halten, und Flüssigkeit vom Tank 12 wird verwendet, um den Tank 11 zu füllen. Das Wasser im Tank 11 enthält schließlich große Mengen an MetaIl-Ionell und Plattieradditiven.Bevor der Umweltschutz seine jetzige Bedeutung erlangt hatte und bevor entsprechende Gesetze in Kraft waren, wurde solches Spülwasser im allgemeinen in den nächstgelegenen Fluß oder Kanal abgelassen und dem Tank 13 wurde nach Erfordernis neues frisches Wasser zugeführt. Mit den ansteigenden Metallkosten hat sich schließlich ferner das Ablassen des Spülwassers als unwirtschaftlich herausgestellt.First, consider a preferred embodiment of the system of FIG first type treated. Fig. 1 shows a typical plating system in which to be plated Parts are placed in a plating tank 10 containing a solution of ions, to be deposited on the part as a metal layer. after the the desired metal layer is deposited, the parts are placed in the wash tanks 11, 12 and 13, where the plating solution adhering to the parts is washed away. During the plating cycle, a significant portion of the plating solution becomes the Contains valuable plating ions, as well as rinsing water carried from tank to tank. As shown, water from tank 13 is used to keep tank 12 full, and liquid from tank 12 is used to fill tank 11. The water in the tank 11 finally contains large amounts of metal ionelle and plating additives environmental protection had attained its current importance and before corresponding laws were in place, such rinse water was generally in the nearest river or drain drained and the tank 13 was supplied with fresh fresh water as required fed. Finally, with the rising cost of metal, draining has also subsided of the rinse water turned out to be uneconomical.

Beim erfindungsgemäßen System läuft das verunreinigte Spülwasser vom Tank 11 durch eine Leitung 16 in einen Wärmeaustauscher 14, wo das verunreinigte Spülwasser Wärme vom gereinigten Wasser absorbiert, welches in den Wärmeaustauscher über Leitung 18 eintritt.In the system according to the invention, the contaminated rinse water runs off Tank 11 through a line 16 into a heat exchanger 14, where the contaminated Rinse water absorbs heat from the purified water, which enters the heat exchanger Enters via line 18.

Rohr 20 führt das vorerwärmte Spülwasser zu einer Dampfkompressionseinheit 21. Das vorerhitzte Spülwasser wird einem verminderten Druck und Kondensationswärme von einem Dampfkompress-#onszyklus ausgesetzt, der das Spülwasser konzentriert und reines Wasser verdampft. Die Verdampfung reinen Wassers konzentriert Metall-Ionen in dem verteibenden Spülwasser auf die gleiche Konzentration, wie sie im Plattiertank 10 vorhanden ist. Die konzentrierte Lösung wird sodann über eine Leitung 22 zum Tank zurückgeführt.Pipe 20 carries the preheated rinse water to a vapor compression unit 21. The preheated rinse water has a reduced pressure and heat of condensation exposed to a vapor compression cycle that concentrates the rinse water and pure water evaporates. The evaporation of pure water concentrates metal ions in the dissipating rinse water to the same concentration as in the plating tank 10 is present. The concentrated solution is then via a line 22 to Tank returned.

Das Konzentrat kann, wenn gewünscht, in einen (nicht gezeigten) Aufbewahrjnystank gepumpt werden und dort solange aufbewahrt werden, bis eine Konzentratmenge gesammelt ist. Sodann kann das Konzentrat dem Plattierbad als eine Charge hinzugefügt werden.The concentrate can, if desired, be placed in a storage tank (not shown) be pumped and kept there until an amount of concentrate is collected is. The concentrate can then be added to the plating bath as a batch.

Eine Dampfkompressionseinheit 21, die erfindungsgemäß zweckmißig ist, ist im einzelnen in Fig. 2 und 3 dargestellt, wobei in diesen Figuren ebenfalls der Wärmeaustauscher im einzelnen zu sehen ist. Das zu konzentrierende Spülwasser tritt in den Wärmeaustduscher 14 am Boden durch Rohr 16 ein, läuft nach oben und tritt bei 19 aus. Das Spülwasser läuft durch Rohr 20 in einen Hilfserhitzer 24, der zusätzliche Wärme liefern kann, um beim Starten der Dampfkompressionsvorrichtung, wenn gewünscht, zu helfen.A vapor compression unit 21 useful in accordance with the invention is shown in detail in Figs. 2 and 3, in these figures also the heat exchanger can be seen in detail. The rinse water to be concentrated enters the heat exchanger 14 at the bottom through pipe 16, runs upwards and exits at 19. The rinsing water runs through pipe 20 into an auxiliary heater 24, which can provide additional heat when starting the vapor compression device, to help if desired.

Die verunreinigte Flüssigkeit läuft durch ein Ventil 25, welches die Rate steuert, mit der verunreinigte Spülflüssigkeit auf eine Oberfläche 26 in der Form einer archimedischen Spirale läuft. Die Spiraloberfläche 26 ragt von der Wand annähernd rechtwinklig weg und bildet einen natürlichen Trog, der die verunreinigte Flüssigkeit bei ihrem Fließen die Spiral hinab hält.The contaminated liquid passes through a valve 25, which the Controls the rate at which contaminated rinse fluid on a surface 26 in the Runs in the form of an Archimedean spiral. The spiral surface 26 protrudes from the wall approximately at right angles and forms a natural trough that contaminates the Holding liquid down the spiral as it flows.

Ein Gehäuse 28 mit einer Innenwand 29 und einer Aussenwand 30 trägt die Spirale 26. Die Innenwand 29 und die Aussenwand 30 bilden dazwischen eine Dampfkondensationskammer 32.A housing 28 with an inner wall 29 and an outer wall 30 carries the spiral 26. The inner wall 29 and the outer wall 30 form a steam condensation chamber between them 32.

Des Gehäuses innere Kammer 36 wird auf einem verminderten Druck von ungefähr 0,5 bis 1,5 engl. Pfund pro Quadratzoll (psia) (am Druckmesser abgelesener Wert) gehalten. Die Kammer 36 wird kontinuierlich mittels eines Zentrifugalkompressors 38 evakuiert, ler oberhalb des Gehäuses 29 befestigt ist. Der Kompressor 38 zieht reinen Wasserdampf, der aus dem verunreinigten Spülwasser verdampft ist, aus der Kammer 36 über einen Sieb 40 heraus. Der Sieb 40 trennt jegliche Flüssigkeitströpfchen im Dampf und gestattet nur den Durchtritt von Dämpfen in den Kompressor 38. Die Aussonderung der Tröpfchen aus dem Dampf schützt die Zentrifugalkompressorschaufel und verhindert die Weiterführung der Verunreinigung. Ein Glied 36' dichtet die Oberseite des Gehäuses 28 ab.The housing's inner chamber 36 is at a reduced pressure of about 0.5 to 1.5 engl. Pounds per square inch (psia) (read on the pressure gauge Value) held. The chamber 36 is continuously operated by means of a centrifugal compressor 38 evacuated, ler is attached above the housing 29. The compressor 38 pulls pure water vapor evaporated from the contaminated rinse water from the Chamber 36 through a sieve 40 out. The screen 40 separates any liquid droplets in the steam and allows only the passage of vapors into the compressor 38. The Removal of the droplets from the steam protects the centrifugal compressor blade and prevents the contamination from continuing. A member 36 'seals the top of the housing 28.

Der Kompressor 38 ist, wie gezeigt, durch einen Elektromotor 41 angetrieben, wobei aber auch andere Antriebsmittel verwendet werden könnten.The compressor 38 is, as shown, driven by an electric motor 41, however, other drive means could also be used.

Der Dampf aus der verunreinigten Flüssigkeit wird in den Kompressor 38 gezogen, wo er auf eine hohe Geschwindigkeit durch die Schlagschaufeln 42 beschleunigt wird und in eine stationäre Schaufelkompressionseinheit 44 gestoßen wird, die im einzelnen in Fig. 4 gezeigt ist. Die stationären Schaufeln 45 gestatten dem Dampf die Verlangsamung der Geschwindigkeit, was den Druck erhöht. Das komprimierte Gas bewegt sich durch eine Ringkammer 46 und in die Kondensationskammer 32.The vapor from the contaminated liquid goes into the compressor 38 pulled where he was at high speed through the Impact vanes 42 is accelerated and pushed into a stationary vane compression unit 44 which is shown in detail in FIG. The stationary blades 45 allow the steam slows down the speed, which increases the pressure. The compressed Gas moves through an annular chamber 46 and into the condensation chamber 32.

In der Kondensationskammer 32 kondensiert sich der Dampf zur Bildung einer Flüssigkeit. Die durch den sich kondensierenden Dampf abgegebene latente Verdampfungswärme wird durch die sich in die Kondensationskammer erstreckenden Stege 47 und die Innenwand 29 des Gehäuses absorbiert. Die Wärme wird zur archimedischen Spirale übertragen. Die Wärme verdampft das Wasser aus dem verunreinigten Wasser, wodurch mehr Wasserdampf gebildet wird. Die Flüssigkeit wird aus der Kammer 32 am Auslaß 48 in eine Leitung 49 abgezogen, die in eine Vakuumpumpe 50 eintritt. Die Pumpe 50 entfernt Luft und andere eingefangene Gase aus dem gereinigten Wasser, bevor dieses Wasser wieder in den Spültank zurückgeführt wird. Die Vakuumpumpe 50 kann ebenfalls zur Verminderung des Drucks in der Verdampfungskammer verwendet werden, wenn die Dampfkompressionseinheit gestartet wird. Die Vakuumpumpe 50 kann den Druck in der Kondensations- und Verdampfungs-Kammer auf ein Niveau vermindern, welches die Verdampfung des Spülwasser sicherstellt, welches anfänglich in die Verdampfungskammer eingegeben wird.In the condensation chamber 32, the steam condenses to form a liquid. The latent heat of vaporization given off by the condensing vapor is through the webs 47 extending into the condensation chamber and the inner wall 29 of the housing absorbed. The heat is transferred to the Archimedean spiral. The heat evaporates the water from the contaminated water, creating more water vapor is formed. The liquid is from the chamber 32 at outlet 48 into a conduit 49 subtracted which enters a vacuum pump 50. The pump 50 removes air and other trapped gases from the purified water before this water again is returned to the wash tank. The vacuum pump 50 can also be used to reduce of the pressure in the evaporation chamber can be used when the vapor compression unit is started. The vacuum pump 50 can control the pressure in the condensation and evaporation chamber reduce to a level that ensures evaporation of the rinsing water, which is initially entered into the vaporization chamber.

Wie gezeigt, läuft eine Leitung 52 von der Leitung 54 für das gereinigte Wasser aus zur Leitung 20, die verunreinigtes Spülwasser der Vakuumdestilliervorrichtung 21 zuführt. Ein Teil des gereinigten Wassers kann direkt über Leitung 52 zurückgeführt werden, um die Dampfkompressionsvorrichtung auf optimaler Speiserate zu halten. Dies gestattet auch die Veränderung der Konzentrationsausgangsgröße durch Veränderung der Konzentration des in die Verdampfungskammer eintretenden Spülwassers.As shown, line 52 runs from line 54 for the purified Water out to line 20, the contaminated rinse water of the vacuum distillation device 21 feeds. Part of the purified water can be returned directly via line 52 to keep the vapor compression device at optimal feed rate. This also allows the concentration output variable to be changed by changing it the concentration of the rinse water entering the evaporation chamber.

Fig. 5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer geeigneten Verdampfungskammer. Zu konzentrierende Flüssigkeit tritt in eine Verdampfungskammer 62, enthalten im Gehäuse 60, über eine Leitung 63 ein. Die Flüssigkeit wird durch Düsen 64 auf eine Vielzahl von Konen 66 gespritzt, die einen herabfallenden dünnen Film aus Flüssigkeit wilden. Die Konen 66 sind hohl und bilden eine große Aussenoberfläche für die Verdampfung des Lösungsmittels. Der an der Aussenoberfläche der Konen 66 erzeugte Lösungsmitteldampf wird nach oben in einen Zentrifugalkompressor 68 gezogen, der die Geschwindigkeit des Dampfes erhöht.Fig. 5 shows a second embodiment of a suitable evaporation chamber. Liquid to be concentrated enters an evaporation chamber 62 contained in the Housing 60, via a line 63. The liquid is through nozzles 64 on a Multitude of cones 66 molded out of a falling thin film liquid wild. The cones 66 are hollow and form a large outer surface for evaporation of the solvent. The solvent vapor generated on the outer surface of the cones 66 is pulled up into a centrifugal compressor 68, which is the speed of steam increased.

Der Dampf läuft in eine Volute oder einen Diffusor 70, wo das Gas sich verlangsamt und die kinetische Energie in Druckenergie umgewandelt wird. Der komprimierte Dampf läuft einen Ringkanal 72 hinab, der die Verdampfungskammer 66 umgibt, und zwar läuft der Dampf in eine Reservoirfläche 74 am Boden des Gehäuses 60. Der komprimierte Dampf tritt in die konischen Kondensationsabteile 76 innerhalb der Konen 66 ein, wo der Dampf auf den Seiten der Abteilung kondensiert und in das Reservoi 74 am Boden des Gehäuses herabtropft. Wenn der Dampf in der Abteilung 76 kondensiert, so bildet er eine Fläche verminderten Drucks in dem Abteil, was die Tendenz hat, den komprimierten Dampf nach oben in das Abteil zu ziehen. Wenn der komprimierte Dampf in dem Abteil kondensicrt, so überträgt er seine latente Verdampfungswärme auf die Konuswand, die ihrerseits die Wärme auf den herabfallenden Film aus zu konzentrierender Flüssigkeit überträgt.The steam runs into a volute or diffuser 70 where the gas slows down and the kinetic energy is converted into pressure energy. Of the Compressed steam runs down an annular channel 72 which forms the evaporation chamber 66 surrounds, and that the steam runs into a reservoir surface 74 at the bottom of the housing 60. The compressed steam enters the conical condensing compartments 76 within of the cones 66 one where the steam condenses on the sides of the compartment and enters the Reservoi 74 drips down on the bottom of the case. When the steam in department 76 condenses, it forms an area of reduced pressure in the compartment, which the Tends to draw the compressed steam up into the compartment. If the When compressed vapor condenses in the compartment, it transfers its latent heat of vaporization on the cone wall, which in turn concentrates the heat on the falling film Transfers fluid.

Erfindungsgemäß wird also der in der Verdampfungskammer gebildete Dampf beschleunigt und dadurch dem Dampf Energie zugefügt. Die Wärme vom kondensierenden komprimierten Dampf wird sodann auf das ankommende oder zugeführte verunreinigte Lösungsmittel übertragen, um bei der Verdampfung von mehr Lösungsmittel mitzuwirken.According to the invention, that is formed in the evaporation chamber Accelerates steam and thereby adds energy to the steam. The heat from the condensing Compressed steam is then contaminated on the incoming or fed Solvent transferred to assist in the evaporation of more solvent.

Wegen der Beschleunigung und Kompres on benötigt das erfindungsgemäße System nicht die Verwendung v~,i1 kostspieligen Dampfleitungen und kostspieligem Dampf.Because of the acceleration and Kompres on the invention requires System does not use v ~, i1 costly steam lines and costly Steam.

Ferner macht das erfindungsgemäße System nicht die Verwendung von Kühlwasser erforderlich, welches zusätzliche Kosten verursachen würde. Eine weiteres Problem des Standes der Technik besteht darin, daß nur reines Wasser extrahiert werden kann. Andere Lösungsmittel würden das Kihlwasser verunreinigen und im allgemeinen Probleme der Umweltverschmutzung hervorrufen. Demgegenüber sieht die Erfindung einen am oberen Ende des Gehäuses angeordneten Kompressor vor, um den Dampf zu beschleunigen.Furthermore, the system according to the invention does not make use of Cooling water required, which would result in additional costs. Another The problem with the prior art is that only pure water is extracted can be. Other solvents would contaminate the cooling water and in general Cause pollution problems. In contrast, the invention provides a at the upper end of the housing in front of the compressor, to the Accelerate steam.

Es seien nunmehr bevorzugte Ausführungsbeispiele des Systems der zweiten Bauart beschrieben.There are now preferred embodiments of the system of the second Type described.

Fig. 6 zeigt schematisch eine typische Plattieranordnung unter Verwendung einer Dampfkompressions-Destilliervorrichtung. Die zu plattierenden Teile werden in einem Plattiertank 112 ingeordnet, der eine Lösung von auf den Teilen als Metallschich abzuscheidenden Ionen enthält. Nachdem eine Metallschicht auf den Teilen abgeschieden ist, werden die Teile entnommen, um In den Tanks 114, 116, 118 gespült zu werden, wo jegliche Platt;.erlösung vom plattierten Teil weggespült wird. Eine beträchtliche Menge an Plattierlösung, die wertvolle Metallzusätze und organische Additive enthält, wird mit in die Spültanks während des Spülens mitgenommen. Während des Spülens wird durch die Teile Tasse! von Tank zu Tank mitgenommen. Diese Vertragung und die Verdwipfung aus den Spültanks vermindert das ,Spülwasser in den Tanks, was die Hinzufügung von Frischwasser erforderlich macht. Auch die Konzentration der Plattierlösung m ersten Spültank 14 wird ständig ansteigen.Figure 6 shows schematically a typical plating arrangement in use a vapor compression still. The parts to be plated will be housed in a plating tank 112 which has a solution of on the parts as a metal layer Contains ions to be deposited. After a metal layer is deposited on the parts the parts are removed to be rinsed in tanks 114, 116, 118, where any plating solution is washed away from the plated part. A considerable one Amount of plating solution containing valuable metal and organic additives, is taken into the wash tank during the wash. While rinsing is through the parts cup! taken from tank to tank. This contract and the entanglement from the rinse tanks, the rinse water in the tanks diminishes, resulting in the addition of Requires fresh water. Also the concentration of the plating solution in the first place Rinse tank 14 will rise steadily.

Ein Teil des Wassers im ersten Spliltank 114 wird vom Boden des Tanks abgezogen und eine hinreichende Wassermenge vom zweiten Tank 116 wird über Leitung 115 entnommen, um den ersten ank wieder aufzufüllen. Der zweite Tank 116 wird vom dritten und letzten Taiik 118 übor Leitung 117 wieder aufgefüllt und Tank 118 wird seinerseits durch gereingtes Wasser von der Dampfkompressions-Destilliervorrichtung 1;0 gefüllt. Zusätzliches Wasser kann von einer äußeren Quelle frischen Wassers 149, wenn erforderlich, zugeführt werden.Some of the water in the first split tank 114 is from the bottom of the tank withdrawn and a sufficient amount of water from the second tank 116 is via line 115 removed to refill the first ank. The second tank 116 is from third and last Taiik 118 via line 117 is refilled and tank 118 is filled in turn by purified water from the steam compression still 1; 0 filled. Additional water can be obtained from an outside source of fresh water 149, if necessary, can be supplied.

Das verunreinigte Spülwasser vom ersten Spültank 114 wird am Auslaß 120 durch Öffnen von Ventil 122 abgezogen. Das verunreinigte Spülwasser wird durch ein Rohr 124 einem Wärmeaustauscher 126 zugeführt, wo Spülwasser Wärme aus dem gereinigten Wasser entnimmt welches in ~er Dampfkompressions-Destilliervorrichtung 130 kondensiert wurde. Das erhitzte Spülwasser läuft durch ein Dreiweg-Venti 131 und wird der Dampfkompressions-Destilliervorrichtung 130 eingespeist, wo reines Wasser verdampft und kondensiert wird aus dem verunreinigten Wasser. Die verbleibende Lösung wird auf eine Dichte konzentriert, die für die Rückführung in das Plattierbad geeignet ist.The contaminated rinse water from the first rinse tank 114 is at the outlet 120 deducted by opening valve 122. The contaminated rinse water is through a pipe 124 is fed to a heat exchanger 126 where rinse water is heat from the purified Removes water which condenses in vapor compression distillation apparatus 130 became. The heated rinsing water runs through a three-way valve 131 and is fed to the vapor compression still 130 where pure Water evaporates and is condensed from the contaminated water. The remaining Solution is concentrated to a density suitable for return to the plating bath suitable is.

Das sich aus dem Dampfkompressionszyklus ergebende reine Wasser wird in den Wärmeaustauscher 126 über Leitung 146 eingegeben und sodann zum dritten Spültank 118 über.Leitung 148 rückgeführt. Das reine Wasser kann durch die übliche Stadtwasserversorgung, wie bei 149 gezeigt, wenn erforderlich, ergänzt werden, um einen Wasserverlust auszugleichen.The pure water resulting from the vapor compression cycle becomes entered into the heat exchanger 126 via line 146 and then to the third wash tank 118 returned via line 148. The pure water can be supplied by the usual city water supply, as indicated at 149, supplemented if necessary to make up for water loss.

Das Dampfkompressionssystem kann ebenfalls verwendet werden, um frisches Wasser oder Leitungswasser vor dem Eintritt in den Plattierzyklus zu reinigen. Auf diese Weise werden Calcium- und andere Metall-Salze entfernt, die in jeder Wasserquelle vorhanden sind.The vapor compression system can also be used to freshen up Clean water or tap water before entering the plating cycle. on This will remove calcium and other metal salts that are in any water source available.

Diese Metall-Salze konzentrieren sich nämlich im Plattierbad und setzen sich, wie bereits erwähnt, als Feststoffe in Form eines Schlamms ab. Dieser Schlamm muß periodisch aus dem Plattiertank entfernt werden, was die Unterbrechung der Plattiervorgänge erforderlich macht. Die Ansammlung von Schlamm wäre insbesondere dort besonders deutlich, wo der Verfahrenszyklus sich in Form einer geschlossenen Schleife oder eines geschlossenen Kreislaufs abbildet. Die Reinigung von zuge#i.irtem frischen Wasser würde dieses Problem verringern oder eliminieren.These metal salts concentrate in the plating bath and set as already mentioned, as solids in the form of a sludge. This mud must be periodically removed from the plating tank, causing the plating operations to be disrupted makes necessary. The accumulation of mud would be particularly special there Clearly where the procedural cycle is in the form of a closed loop or a closed cycle. The cleaning of freshly drawn in Water would reduce or eliminate this problem.

Die Reinigung des notwendigen Nachfüllwassers kann erfolgen,während die Plattiervorrichtung nicht im Betrieb ist und in einem gesonderten Aufbewahrungstank aufbewahrt ist. Das Wasser kann ebenfalls während des laufenden Verfahrens gereinigt werden, und zwar durch Füllung einer oder mehrerer der Konzentrationskammern mit frischem Wasser, wodurch die Menge des gereinigten und in den Spülzyklus zurückgeführten Wasser erhöht wird. Das nach der Verdampfung des frischen Wassers zurückgelassene Wasser kann in den Kanal abgelassen werden, da es nur nicht schädliche Restmateriallen enthält.The necessary refill water can be cleaned while the plating apparatus is not in use and in a separate storage tank is kept. The water can also be cleaned while the process is running by filling one or more of the concentration chambers with fresh water, reducing the amount of purified and returned to the rinse cycle Water is increased. The one left behind after the fresh water has evaporated Water can be drained into the sewer as it only contains non-harmful residual materials contains.

Fig. 7 zeigt eine detaillierte Ansicht einer erfindungsgemäßen Dampfkompressionsvorrichtung. Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung oder Einheit wird unter Bezugnahme auf Plattierspülwasser beschrieben, könnte aber auch mit anderen Lösungsmitteln und Lösungen Verwendung finden. Ein im ganzen zylindrisches vertikal orientiertes Gehäuse 132 bildet eine große Innenverdampfungskammer 133.Fig. 7 shows a detailed view of a vapor compression device according to the invention. The operation of this device or unit will be described with reference to plating rinse water but could also be used with other solvents and solutions Find. A generally cylindrical vertically oriented housing 132 forms one large internal evaporation chamber 133.

Am Boden des Gehäuses 132 befinden sich drei Konzentrationskammern 134a, 134b und 134c, die mit zu konzentrierendem Spülwasser oder mit zu reinigendem Frischwasser gefüllt werden können. Ein Dreiwegventil 131 lenkt die Strömung des Spülwassers in die gewünschte Konzentrationskammer.There are three concentration chambers at the bottom of the housing 132 134a, 134b and 134c, with rinsing water to be concentrated or with Fresh water can be filled. A three-way valve 131 directs the flow of the Rinse water into the desired concentration chamber.

Wenn gewünscht, kann mehr als eine Art von Spül- oder Plattierlösung gleichzeitig konzentriert werden, und zwar durch Beladen der verschiedenen Konzentrationskammern mit verschiedenen Strömungsmitteln. Eine solche Anordnung würde kostspieligere Speisesysteme erforderlich machen als das gezeigte. Natürlich muß der von den Flüssigkeiten zu extrahierende Dampf für alle Flüssigkeiten, die zu konzentrieren sind, der gleiche sein.More than one type of rinsing or plating solution can be used if desired be concentrated at the same time by loading the various concentration chambers with different fluids. Such an arrangement would make more costly feed systems make necessary than the one shown. Of course, the one from the liquids has to extracting steam for all liquids that are to be concentrated the same be.

Jede Konzentrationskammer besitzt mindestens ein Kapillarrohr 136, welches sich von den entsprechenden Konzentrationskammern aus in die Verdampfungskammer 133 erstreckt. Im allgemeinen gibt es eine Vielzahl von Rohren, die sich von jeder Konzentrationskammer aus in die Verdampfungskammer erstreckt. Die Innenwände der Kapillarrohre 136 sind durch die verunreinigte zu konzentrierende Flüssigkeit benetzt und bilden eine große Oberfläche für die Verdampfung reinen Wassers aus dem verunreinigten Spülwasser.Each concentration chamber has at least one capillary tube 136, which extends from the corresponding concentration chambers into the evaporation chamber 133 extends. In general there are a variety of pipes extending from each one Concentration chamber extends from into the evaporation chamber. The inner walls of the Capillary tubes 136 are wetted by the contaminated liquid to be concentrated and create a large surface for the evaporation of pure water from the contaminated Rinse water.

Ein Konzentrationswandler 150 ist in jeder Konzentrationskammer angeordnet, um die Dichte oder Konzentration des konzentrierten Materials zu messen. Diese Messungen können durch die Messung der elektrischen Eigenschaften der Flüssigkeit vorgenommen werden. Der Konzentrationswandler 150 erzeugt ein elektronisches automatisches Signal für eine Steuervorrichtung 153. Die Steuervorrichtung 153 ist derart angeordnet, daß sie das Dreiwegventil 138 betätigt, so daß die Konzentrationskammern 134a, 134b und 134c dann geleert werden können, wenn das Wasser in den Kammern die gewünschte Konzentration erreicht. Das Ventil 138 und die Steuervorrichtung 153 bilden zusammen Mittel zum Entziehen der konzentrierten Flüssigkeit aus der Kammer. Im alkgemeinen ist eine (nicht gezeigte) Pumpe mit dem Ventil verbunden und dient zum Entziehen der Flüssigkeit aus den Konzentrationskammern und zum Transport in die Plattiertanks 110 oder aber es ist ein Haltetank vorgesehen, um die Aufbewahrung bis zur Verwendung zu besorgen. Die Kammer kann über Ventil 131 mit mehr verunreinigtem,zu konzentrierendem Spülwasser wieder aufgefüllt werden.A concentration converter 150 is arranged in each concentration chamber, to measure the density or concentration of the concentrated material. These measurements can be made by measuring the electrical properties of the liquid will. The concentration converter 150 generates an electronic automatic signal for a control device 153. The control device 153 is arranged in such a way that that it operates the three-way valve 138 so that the concentration chambers 134a, 134b and 134c can then be emptied when the water in the chambers is the desired Concentration achieved. The valve 138 and the control device 153 together form means for withdrawing the concentrated liquid from the chamber. Generally, a pump (not shown) is connected to the valve and serves for removing the liquid from the concentration chambers and for transporting it into the plating tanks 110 or a holding tank is provided for storage until use. The chamber can be filled with more contaminated material via valve 131 concentrated rinsing water.

Ein einen großen Durchmesser aufweisendes,vertikal orientiertes Rohr 155 ist konzentrisch innerhalb der Konzentrationskammern 134a, 134b und 134c ausgebildet. Das Rohr 155 gestattet,daß der Überfluß von den Rohren 136 in ein Reservoir 135 fließt. Die Flüssigkeit im Reservoir 135 kann ihrerseits durch eine Pumpe 156 in die Verdampfungskammern 134a, 134b und 134c gepumpt werden, und zwar über eine Leitung 158 und Ventil 131, auf welche Weise die überfließende Flüssigkeit zurück in den Prozesszyklus gebracht wird.A large diameter, vertically oriented tube 155 is formed concentrically within the concentration chambers 134a, 134b and 134c. The tube 155 allows the overflow from the tubes 136 to flow into a reservoir 135 flows. The liquid in the reservoir 135 can in turn be supplied by a pump 156 in the evaporation chambers 134a, 134b and 134c are pumped via a line 158 and valve 131, in which way the overflowing liquid back into the Process cycle is brought.

Die Verdampfungskammer 133 wird auf einem verminderten Druck von ungefähr 0,5 bis 1,5 psia (3,4 bis 10,1 x 103 N/m2) gehalten, und zwar durch einen Zentrifugalkompressor 139, der erfindungsgemäß am oberen Ende 140 des Gehäuses 132 angeordnet ist. Der Kompressor 139 zieht Wasserdampf,verdampft aus dem Spülwasser, aus der Kammer 133 heraus und drückt den Dampf in eine Volute 141 mit einer sih kontinuierlich vergrößernden Querschnittsfläche. Wenn der Dampf aus der verunreinigten Flüssigkeit in den Kompressor eintritt, wird die Geschwindigkeit durch den Kompressor 139 erhöht und beim Eintritt in die Volute 141 nimmt die Geschwindigkeit des Dampfes ab und der Dampfdru k wird erhöht.The evaporation chamber 133 is at a reduced pressure of approximately Maintained 0.5 to 1.5 psia (3.4 to 10.1 x 103 N / m2) by a centrifugal compressor 139, which according to the invention is arranged at the upper end 140 of the housing 132. Of the Compressor 139 draws water vapor, evaporated from the rinse water, from chamber 133 out and pushes the steam into a volute 141 with a continuously enlarging Cross sectional area. When the vapor from the contaminated liquid enters the compressor occurs, the speed is increased by the compressor 139 and upon entry in the volute 141, the speed of the steam decreases and the steam pressure becomes elevated.

Eine Flüssigkeitssperre, wie beispielsweise ein Sieb 142, ist zwischen der Verdampfungskammer 133 und dem Kompressor 139 angeordnet. Die Sperre oder Barriere 142 verhindert das Eindringen von Feuchtigkeitströpfchen in den Kompressor 139.A liquid barrier, such as a strainer 142, is between the evaporation chamber 133 and the compressor 139 are arranged. The lock or barrier 142 prevents moisture droplets from entering the compressor 139.

Der Kompressor 139 wird durch einen Elektromotor 142 unter Verwendung von Riemenscheiben 143 und V-Bändern 144 angetrieben, wobei derartige Antriebssysteme im Stand der Technik bekannt sind. Es könnten auch andere Antriebssysteme verwendet werden.The compressor 139 is used by an electric motor 142 driven by pulleys 143 and V-belts 144, wherein such Drive systems are known in the art. Other drive systems could also be used be used.

Der Kompressor 139 wird mit einer hohen Drehzahl angetrieben, und zwar beispielsweise ungefähr 22 000 bis 25 000 Umdrehungen pro Minute. Bei diesen Drehzahlen kann ein 11 1/2 Zoll-Durchmesser Rotor ungefähr 100 Gallonen Spülwasser pro Stunde verarbeiten.The compressor 139 is driven at a high speed, and for example about 22,000 to 25,000 revolutions per minute. With these An 11 1/2 inch diameter rotor can rotate at approximately 100 gallons of flush water process per hour.

Querrohre 152 stehen an ihren oberen Enden mit der Volute 141 in Verbindung und sind nach unten quer durch die Verdampfungskammer 133 abgewinkelt, und zwar zur Verbindung ihrer unteren Enden mit einer ringförmigen Kondensationskammer 154, ausgebildet um die Verdampfungskammer 133 herum zwischen der Innenoberfläche des Gehäuses 132 und der Auss#numfangsoberfläche eines inneren zylindrischen Gehäuses 132a, welches die Verdampfungskammer 133 definiert. Nach oben über die Rohre 152 laufender Wasserdampf extrahiert Supererhitzung aus dem komprimierten Dampf, der durch die Rohre läuft, bevor der komprimierte Dampf in die Kondensationskammer 154 eintritt.Cross tubes 152 are connected to the volute 141 at their upper ends and are angled downwardly across the evaporation chamber 133, namely for connecting their lower ends to an annular condensation chamber 154, formed around the evaporation chamber 133 between the inner surface of the Housing 132 and the peripheral surface of an inner cylindrical housing 132a, which defines the evaporation chamber 133. Up over tubes 152 running steam extracts superheating from the compressed steam, the passes through the tubes before the compressed steam enters the condensation chamber 154 entry.

Der komprimierte Dampf kondensiert in der Kondensationskammer 154 und gibt seine latente Verdampfungswärme ab, die auf die Verdampfungskammer 133 über Gehäuse 132a übertragen wird, um Wärme für die Verdampfung von weiterem Wasser vorzusehen.The compressed steam condenses in the condensation chamber 154 and gives off its latent heat of vaporization, which is transferred to the vaporization chamber 133 is transferred via housing 132a to heat for the evaporation of further water to be provided.

Die Konzentration der rückzuführenden Flüssigkeit wird durch das Ventil 138 gesteuert, welches die Konzentrationskammern 134a, 134b und 134c öffnet und abläßt, wenn die Flüssigkeit in den Kammern 134a, 134b und 134c die gewünschte Konzentration erreicht.The concentration of the liquid to be returned is determined by the valve 138 controlled, which opens the concentration chambers 134a, 134b and 134c and drains when the liquid in chambers 134a, 134b and 134c is at the desired concentration achieved.

Wenn nur eine Konzentrationskammer vorhanden wäre, so könnte das System auf einer Basis mit kontinuierlichem Fluß betrieben werden. Um eine richtige Ausgabekonzentration sicherzustellen, kann die Drehzahl des Kompressore 139 verändert werden. Wenn die Kornpressordrehzahl erhöht wird, so wird die Menge des entfernten Lösungsmittels ebenfalls erhöht und umgekehrt. Die Kompressordrehzahl kann durch Steuermittel ähnJich der Steuerung 153 verändert werden, welche die Drehzahl des Kompressors einstellen könnte, um eine Ausgangsgröße oder ein Abflußmittel vorzusehen, welches direkt in den Verfahrenszyklus rückgeführt werden kann.If there were only one concentration chamber, the system could operated on a continuous flow basis. To get the right output concentration To ensure that the speed of the compressor 139 can be changed. If the Compressor speed is increased, so will the amount of solvent removed also increased and vice versa. The compressor speed can through Control means similar to the controller 153 can be changed, which controls the speed of the Could adjust the compressor to provide an output or a discharge means which can be fed back directly into the process cycle.

Im Betrieb wird die zu konzentrierende Flüssigkeit in die Konzentrationskammer oder -kammern eingespeist. Die Dampfkompressionsmittel entziehen reinen Lösungsmitteldampf aus der verunreinigten Flüssigkeit und komprimieren den Dampf. Der Dampf kondensiert in ein reines flüssiges Lösungsmittel.In operation, the liquid to be concentrated is in the concentration chamber or chambers fed. The vapor compression media extract pure solvent vapor from the contaminated liquid and compress the vapor. The steam condenses in a pure liquid solvent.

Wenn der reine Lösungsmitteldampf abgezogen wird, so erhöht sich die Konzentration der verbleibenden Flüssigkeit kontinuizrlich.If the pure solvent vapor is withdrawn, it increases Concentration of the remaining liquid continuously.

Abfühlmittel fühlen die Dichtederverbleibenden Flüssigkeit ab und erzeugen ein auf der Dichte der verbleibenden Flüssigkeit basierendes Signal.Sensing means sense the density of the remaining liquid and generate a signal based on the density of the remaining liquid.

Auf das von den Abfühlmitteln kommende Signal ansprechende Mittel steuern das Entziehen der konzentrierten Flüssigkeit aus den Konzentrationskammern. Die Steuerung der Rate des Abziehens hält die Dichte des abgezogenen Konzentrats auf einem für die Wiederverwendung geeigneten Niveau.Means responsive to the signal from the sensing means control the withdrawal of the concentrated liquid from the concentration chambers. Controlling the rate of withdrawal maintains the density of the concentrate withdrawn at a level suitable for reuse.

Eine alternative Konzentrationskammer-Ausbildung zeigt F g. 8.An alternative concentration chamber design is shown in F g. 8th.

Bei dieser Ausbildung ist der untere Teil des Gehäuses 12 in drei AbscHnitte160, 161 und 162 unterteilt, die KonzentratLonskammern bilden, in welche Flüssigkeit geleitet werden kann. In diesem Ausführungsbeispiel werden die Einlässe und Auslässe in unterschiedlichen Stellungen als den in Fig. 7 gezeigten angeordnet, wobei jedoch der Fachmann keine Schwierigkeit haben würde, das System der Fig. 4,der Verwendung der Verdampfung, der Fig. 8 anzupassen.In this construction, the lower part of the housing 12 is in three Sections 160, 161 and 162, which form concentrate chambers into which Liquid can be passed. In this embodiment, the inlets and outlets arranged in different positions than those shown in Fig. 7, however, those skilled in the art would have no difficulty in using the system of FIG Use of evaporation to adapt to FIG. 8.

Das erfindungsgemäße System benötigt keine ausgeklügelte Vorrichtungen: Die erfindungsgemäße Anordnung besitzt keine Rohrschlangen, Kondensator- oder Kühl-Systeme. Stattdessen wird beim erfindungsgemäßen System eine Verdampfungskammer auf einem "reduzierten Druck" gehalten, der das Verdampfen des Strömungsmittels in der Kondensationskammer gestattet. Die Erfindung sieht ferner eine Vielzahl von Konzentrationskammern vor, welche zu konzentrierende Flüssigkeit enthalten und eine Verdampfungskammer wird auf einem verminderten Druck gehalten. Das erfindungsgemäße System setzt also die eintretende Flüssigkeit einem verminderten Druck aus, der einen Dampf erzeugt, der komprimiert wird, was seinen Energiegehalt stark vergrößert. Schließlich wird der komprimierte Dampf kondensiert, um seine Kondensationswärme an die eintretende Flüssigkeit abzugeben. Im Betrieb zeigt das erfindungsgemäße System bestimmte Vorteile: Es kann die der Reinigung oder Konzentration unterworfene Flüssigkeit in der Konzentrationskammer enthalten, bis die Flüssigkeit die gewünschte Konzentration erreicht. Auf diese Weise kann das erfindungsgemäße System Flüssigkeiten verschiedener Konzentrationen verarbeiten oder sogar Flüssigkeiten, die unterschiedliche Verunreinigungen enthalten, solange nur der aus den Flüssigkeiten entfernte Dampf der gleiche ist. Das erfindungsgemäße System besitzt somit eine größere Flexibilität infolge der Kammerlösung.The system according to the invention does not require any sophisticated devices: The arrangement according to the invention has no coils, condenser or cooling systems. Instead, the system according to the invention has an evaporation chamber on top of it "reduced pressure" is maintained, preventing the evaporation of the fluid in the condensation chamber. The invention also contemplates a variety of Concentration chambers which contain liquid to be concentrated and a Evaporation chamber is kept at a reduced pressure. The inventive The system exposes the incoming liquid to a reduced pressure, the creates a vapor that is compressed, which greatly increases its energy content. Finally, the compressed steam is condensed to its heat of condensation to be released to the incoming liquid. In operation shows the invention System definite advantages: it can be subjected to purification or concentration Liquid contained in the concentration chamber until the liquid is the one you want Concentration achieved. In this way, the system according to the invention can handle liquids process different concentrations or even liquids that are different Contain impurities as long as only the vapor removed from the liquids is the same. The system according to the invention thus has greater flexibility as a result of the chamber solution.

Es sei nunmehr ein weiteres Ausführungsbeispiel und zwdr des Systems der dritten Art beschrieben.Let us now consider a further exemplary embodiment and between the system of the third kind.

Ein schematisches typisches Plattiersystem unter Vei-wendung einer Dampfkompressions-Destilliervorrichtung mit geschlossenem Kreislauf ist in Fig. 9 gezeigt. Zu plattierende Teile sind in einem Plattiertank 210 angeordnet, der eine Lösung von Ionen enthält, die auf den Teilen abgeschieden werden sollen, und zwar als eine dicke, anhaftende Metallschicht. Nachdem eine Metallschicht der gewünschten Dicke auf dem Teil abgeschieden ist, wird der plattierte Teil in die Spültanks 212, 213, 214 gegeben, wo jegliche Plattierlösung, die auf dem Teil verblieben ist, weggewaschen wird. Eine beträchtliche Menge an Plattierlösung, die wertvolle Metall-Ionen und organische Plattieradditive enthält, wird in die Spültanks übergeführt. Wasser wird von Tank zu Tank während des Spülens transportiert. Dieses Übertragen und die Verdampfung aus den Spültanks vermindert den Spülwasserpegel, was die Hinzufügung zusätzlichen Spülwasser erforderlich macht.A schematic typical plating system using a Closed loop vapor compression still is shown in Fig. 9 shown. Parts to be plated are arranged in a plating tank 210 which contains a solution of ions to be deposited on the parts, and as a thick, adherent layer of metal. Having a metal layer of the desired Thickness is deposited on the part, the clad part is placed in the rinse tanks 212, 213, 214 where any plating solution that remained on the part was washed away will. A significant amount of plating solution containing valuable metal ions and contains organic plating additives is transferred to the rinse tanks. Water will transported from tank to tank during flushing. This transfer and evaporation from the wash tanks reduces the wash water level, which is the addition of additional Makes rinse water required.

Um die Spültanks auf der für eine wirkungsvolle Spülung erforderlichen niedrigen Konzentration der Metall-Ionen zu halten, wird ein Teil des Wassers im ersten Spültank 212 abgezogen und hinreichend viel Wasser vom zweiten Tank 213 wird hinzugefügt, um den ersten Tank wieder aufzufüllen. Der zweite Tank 213 wird vom dritten Tank 214 wieder aufgefüllt, und der dritte Tank wird seinerseits von einer Aussenquelle mit frischem Wasser 216 gefüllt. Infolgedessen bewegt sich Wasser von Tank zu Tank, bis es den ersten Tank erreicht, von dem aus es abgezogen wird. Wie in der Zeichnung daigestellt, wird Spülwasser vom ersten Tank 212 durch das Rohr 232 einem Wärmeaustauscher 218 zugeführt, wo Wärme aus dem gereinigten Wasser extrahiert werden kann, welches aus der Dampfkompressionseinheit220 austritt. Das erhitzte Spülwasser mit den Metall-Ionen, organischen Materialien und anderen Plattieradditiven wird in die Dampfkompressions-Einheit 220 eingespeist, wo eine substantielle Menge von vorhandendem Wasser verdampft wird und die verbleibende Lösung auf eine Dichte konzentriert wird, die zur Rückführung in den Plattiertank 210 geeignet ist.To the wash tanks on the ones required for an effective wash Keeping the concentration of metal ions low will keep some of the water in the first wash tank 212 is withdrawn and a sufficient amount of water is drawn from the second tank 213 added to refill the first tank. The second tank 213 is from third tank 214 refilled, and the third tank in turn is replaced by a Outdoor spring filled with fresh water 216. As a result, water moves from Tank to tank until it reaches the first tank from which it is withdrawn. As As shown in the drawing, rinse water is supplied from the first tank 212 through the pipe 232 is fed to a heat exchanger 218 where heat is extracted from the purified water which emerges from the vapor compression unit 220. That heated Rinse water with the metal ions, organic materials and other plating additives is fed into the vapor compression unit 220 where a substantial amount of existing water is evaporated and the remaining solution to a density which is suitable for return to the plating tank 210.

Wie gezeigt, wird das sich aus dem Dampfkompressionszyklus ergebende reine Wasser in den Spültank 214 zurückgeführt; das reine Wasser wird durch Wasser aus der üblichen Stadtwasserversorgung 216 dann ergänzt, wenn dies notwendig ist, um das durch die Verdampfung aus den Tanks verlorengegangene Wasser zu ersetzen.As shown, this will result from the vapor compression cycle pure water returned to the wash tank 214; the pure water becomes through water then supplemented from the usual city water supply 216 if this is necessary, to replace the water lost from the tanks through evaporation.

Fig. 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Dampfkompressionseinheit 220. Die Einheit 220 umfaßt ein im ganzen zylindrisches, vertikal orientiertes Gehäuse 224, welches eine große innere Verdampfungskammer 226 definiert. Am Boden des Gehäuses 224 befinden sich drei Konzentrationskammern 228, 229, 230, die mit verunreinigtem Wasser aus dem Spültank 212 oder mit frischem zu reinigendem Wasser gefüllt sind. Spülwasser läuft vom Tank 212 durch den Wärmeaustauscher 218 über Rohr 232. Eine Klasse von Wärmeaustauschern zweckmäßig für diese Erfindung ist der bekannte Parallelrohr-Wärmeaustauscher. Die Strömung des Spülwasserszu den Konzentrationskammern 228, 229 und 230 wird durch ein Dreiwegventil 234 gesteuert, welches das verunreinigte Spülwasser zur gewünschten Konzentrationskammer am Boden des Gehäuses leitet.Fig. 10 shows an embodiment of the vapor compression unit according to the invention 220. The unit 220 comprises a generally cylindrical, vertically oriented housing 224 which defines a large internal evaporation chamber 226. At the bottom of the case 224 there are three concentration chambers 228, 229, 230, which are contaminated with Water from the wash tank 212 or with fresh water to be cleaned are filled. Rinse water passes from tank 212 through heat exchanger 218 via pipe 232. One The class of heat exchangers useful for this invention is the well-known parallel tube heat exchanger. The flow of the rinse water to the concentration chambers 228, 229 and 230 is through controlled a three-way valve 234, which the contaminated rinse water to the desired Concentration chamber at the bottom of the housing conducts.

Jede der Konzentrationskammern 228, 229, 230 besitzt eine Vielzahl von Rohren 236 (nur eines ist dargestellt), welche sich von der Oberseite der Kammer zum Innenraum 226 des Gehäuses 224 erstreckt und einen Röhren-Kalandria-Aufbau bildet. Die Innenoberflächen der Rohre müssen durch das zu verdampfende Lösungsmittel benetzt sein. Die Innenoberflächen der Rohre 236 bilden eine große Oberfläche für die Verdampfung von Wasser aus dem verunreinigten Spülwasser, welches sich in den Kammern befindet. Eine konzentrierte Metall-Ionen und Plattieradditive enthaltende Flüssigkeit, geeignet für die Rückführung in den Plattierzyklus, verbleibt in der Kammer, nachdem das Wasser als Dampf entfernt ist.Each of the concentration chambers 228, 229, 230 has a plurality of tubes 236 (only one shown) extending from the top of the chamber extends to interior 226 of housing 224 and forms a tubular calandria structure. The inner surfaces of the pipes must be wetted by the solvent to be evaporated be. The inner surfaces of the tubes 236 provide a large surface for evaporation of water from the contaminated rinse water that is in the chambers. A liquid containing concentrated metal ions and plating additives is suitable for the return to the plating cycle, remains in the chamber after the Water is removed as steam.

Bei dem gezeigten System würden die Kammern rotationsmäßig zu einem geplanten Zeitpunkt geleert werden. Wenn die Zeit für die Leerung einer Konzentrationskammer gekommen ist, so wird ein Dreiwegventil 238 betätigt, um die gewünschte Kammer zu leeren und die Kammer wird mit frischer zu konzentrierender Flüssigkeit wieder angefüllt. Eine (nicht gezeigte) Pumpe kann innerhalb der Vorrichtung vorgesehen sein und mit dem Ventil 238 zusammenarbeiten, um Flüssigkeit aus der Kammer konzentriert abzuziehen.In the system shown, the chambers would rotate into one scheduled time to be emptied. When the time to empty a concentration chamber has come, a three-way valve 238 is operated to open the desired chamber empty and the chamber is refilled with fresh liquid to be concentrated. A pump (not shown) can be provided within and with the device the valve 238 cooperate to withdraw concentrated liquid from the chamber.

Die Verdampfungskammer wird auf einem verminderten Druck von ungefähr 0,5 bis ungefähr 1,5 engl. Pfund pro Quadratzoll (absolut) gehalten. Ein Zentrifugalkompressor 240 ist am oberen Ende des Gehäuses entgegengesetzt zu den Verdampfungskammern 228, 229, 230 angeordnet. Der Zentrifugalkompressor 246 zieht den vom Spülwasser verdampften Dampf aus der Verdampfungskammer über sich radial erstreckende Querrohre 242. Der Dampf extrahiert Wärme und Superwärme aus dem komprimierten durch die Querrohre laufenden Dampf. Sodann läuft der Dampf durch eine Flüssigkeitssperre 244, beispielsweise einen Sieb oder einen Agglomeratfilter, um zu verhindern, daß Tröpfchen in den Kompressor eintreten. Der Kompressor drückt den Dampf in eine Volute, wo Dampfdruck und Temperatur erhöht werden.The evaporation chamber is at a reduced pressure of approximately 0.5 to about 1.5 engl. Pounds per square inch (absolute) held. A centrifugal compressor 240 is at the upper end of the housing opposite to the evaporation chambers 228, 229, 230 arranged. The centrifugal compressor 246 draws the evaporated from the rinse water Steam from the evaporation chamber via radially extending transverse tubes 242. The Steam extracts heat and superheat from the compressed one through the cross tubes running steam. The vapor then passes through a liquid barrier 244, for example a sieve or agglomerate filter to prevent droplets from entering the compressor enter. The compressor pushes the steam into a volute, where steam pressure and temperature increase.

Der Zentrifugalkompressor 240 wird durch einen Elektromotor 246 unter Verwendung von V-Bändern angetrieben, wobei solche Antriebssysteme bekannt sind. Es könnten auch andere Antriebssysteme als das gezeigte verwendet werden. Der Kompressor 240 wird in allgemeinen mit einer Drehzahl von ungefähr 22 000 bis 25 000 Umdrehungen pro Minute angetrieben. Bei Drehzahlen von 25 000 Umdrehungen pro Minute kann ein 11,5 Zoll Durchmesser-Rotor ungefähr 100 Gallonen Spülwasser pro Stunde verarbeiten.The centrifugal compressor 240 is driven by an electric motor 246 Using V-belts driven, such drive systems are known. Other drive systems than used the one shown will. The compressor 240 is generally operated at a speed of about 22 000 to 25,000 revolutions per minute. At speeds of 25,000 revolutions an 11.5 inch diameter rotor can handle approximately 100 gallons of flush water per minute process per hour.

Der Elektromotor 246 ist ein Elektromotor mit veränderbarer Drehzahl und wird mittels eines Reostaten 248 gesteuert, wobei aber auch andere Drehzahlsteuermittel am Motor verwendbar sind. Der Reostat spricht auf Signale von den Konzentrationswandlern an, welche die Dichte der konzentrierten Flüssigkeit überwachen, die aus den Konzentrationskammernabgezogen wurde. Wenn das Wasser sich zu schnell konzentriert, so vermindert der Wandler die Motordrehzahl und dadurch die Kompressordrehzahl, was die aus dem verunreinigten Spülwasser extrahierte Wassermenge reduziert. Wenn das System nicht schnell genug konzentriert, so wird die Kompressordrehzahl erhöht. Die Drehzahl des Kompressors ist derart eingestellt, daß die Destilliervorrichtung die erforderliche Menge an verunreinigtem Spülwasser verarbeitet, um die Plattiereinrichtung glatt laufend zu halten.The electric motor 246 is a variable speed electric motor and is controlled by a reostat 248, but also other speed control means can be used on the engine. The reostat responds to signals from the concentration converters which monitor the density of the concentrated liquid withdrawn from the concentration chambers became. If the water concentrates too quickly, the transducer will reduce it Engine speed and thereby the compressor speed, what the contaminated from the Rinsing water, the amount of water extracted is reduced. If the system isn't fast enough concentrated, the compressor speed is increased. The speed of the compressor is set so that the still the required amount of Contaminated rinse water is processed to keep the plating device running smoothly to keep.

Der komprimierte Dampf tritt in die Konzentrationskammer 24&, angeordnet um den Umfang der Verdampfungskammer 226 herum, ein und wird zu einer Flüssigkeit kon nsiert. Wenn sich der Dampf kondensiert, so gibt er seine latente Kondensationswärme ab, die auf die Flüssigkeit in den Kammern übertragen wird, um mehr Wasserdampf zu verdampfen. Das kondensierte Wasser versammelt sich am Boden der Kondensationskammer 248 nahe den Verdampfungskammern 228, ?29, 230 und wird über eine Leitung 250 über den Wärmeaustauscher 218 abgezogen.The compressed steam enters the concentration chamber 24 &, disposed around the periphery of the evaporation chamber 226, and becomes a Liquid con nsed. When the vapor condenses, it gives up its latent Heat of condensation, which is transferred to the liquid in the chambers, to more water vapor to evaporate. The condensed water gathers at the bottom the condensation chamber 248 near the evaporation chambers 228,? 29, 230 and will withdrawn via a line 250 via the heat exchanger 218.

In Fig. 10 ist eine Leitung 252 dargestellt, welche die Leitung 250 mit der Leitung 233 verbindet. Das Ventil 254 kann geöffnet werden, um etwas reines destilliertes Wasser der Eingangsleitung z33 zuzuführen, die das verunreinigte Wasser enthält. Wenn die Konzentration des einfließenden verunreinigten Wassers zu hoch St oder das Volumen des verunreinigten Spülwassers nicht ausreicht, um einen angemessenen Betriebswirkungsgrad innerhalb der veränderbaren Drehzahl des Kompressors aufrechtzuhalten, so kann das Ventil geöffnet werden, um einen Teil des destillier--en Wassers durch die Verdampfungskammer rückzuführen. Dies gestattet, daß die Einheit mit Maximalwirkungsgrad betrieben wird und ermöglicht die Verarbeitung eines Flüssigkeitsvolumens, welches am besten für die Ausnutzung des Systems geeignet ist.In FIG. 10, a line 252 is shown, which the line 250 connects to line 233. The valve 254 can be opened to something pure feed distilled water to the input line z33, which contains the contaminated water contains. When the concentration of incoming polluted water is too high St or the volume of the contaminated rinse water is insufficient to provide an adequate Operating efficiency within the variable speed of the compressor To maintain this, the valve can be opened to distill part of the process Recirculate water through the evaporation chamber. This allows the unit is operated with maximum efficiency and enables the processing of a volume of liquid, which is best suited for the exploitation of the system.

Obwohl die vorstehende Beschreibung unter Bezugnahme auf Wasser erfolgt, so ist doch die erfindungsgemäße Destilliervorrichtung auch zusammen mit anderen Lösungsmitteln, wie beispielsweise Alkoholen, Benzol und organischen Lösungsmitteln, verwendbar.Although the above description is made with reference to water, so is the still according to the invention together with others Solvents such as alcohols, benzene and organic solvents, usable.

In der Tat könnten mehrere Lösungen von unterschiedlichen Konzentrationen oder mit verschiedenen Metall-Ionen gleichzeitig konzentriert werden, vorausgesetzt daß das gleiche Lösungsmittel in jedem Fall verdampft wird.In fact, several solutions of different concentrations could be used or be concentrated with different metal ions at the same time, provided that the same solvent is evaporated in each case.

Im Betrieb tritt die zu konzentrierende Flüssigkeit in die Konzentrationskammern ein, wo der Dampfkompressor bei dem Herausziehen von Lösungsmittel aus der Flüssigkeit mithilft. Zu vorbestimmten Intervallen wird das Konzentrat in den Konzentrationskammern abgezogen. Die Dichte des abgezogenen Konzentrat; wird überwacht und die Drehzahl des veränderbaren Kompressors wird derart eingestellt, daß die Lösungsmittelmenge, die aus der Flüssigkeit entfernt wurde, ein Konzentrat in der richtigen Zusammensetzung ergibt. Wie zuvor bemerkt, kann ein Teil des gereinigten Wassers rückgeführt werden, wenn die zugeführte Flüssigkeit mehr Wasser benötigt.During operation, the liquid to be concentrated enters the concentration chambers one where the vapor compressor in pulling solvent out of the liquid helps. The concentrate is added to the concentration chambers at predetermined intervals deducted. The density of the withdrawn concentrate; is monitored and the speed of the variable compressor is set in such a way that the amount of solvent, which was removed from the liquid, a concentrate in the right composition results. As noted earlier, some of the purified water can be recycled, when the added liquid needs more water.

Das erfindungsgemäße System komprimiert den in der Verdampfungskammer erzeugten Dampf, was dessen Druck erhöht und Energie in den Dampf hineingibt. Wegen des Kompressionsschrittes benötigt das erfindungsgemäße Verfahren nicht die Verwendung von Dampf zur Verdampfung des Lösungsmitteldampfes.The system according to the invention compresses the in the evaporation chamber generated steam, which increases its pressure and puts energy into the steam. Because the method according to the invention does not require the use of the compression step of steam to evaporate the solvent vapor.

Claims (22)

Ansprüche 1. Kontinuierliches System zur Behandlung von verunreinigtem Spülwasser, welches wertvolle Materialien enthält, gekennzeichnet durch eine Dampfkompressions-Destillationsvorrichtung mit: einem Gehäuse, einer im Gehäuse enthaltenen Verdampfungskammer, Mitteln zum Einspeisen verunreinigter Flüssigkeit in die Verdampfungskammer, eine innerhalb des Gehäuses enthaltene Verdampfungsoberfläche, einen Kompressor angeordnet am oberen Ende des Gehäuses zur Beschleunigung des in der Verdampfungskammer gebildeten Dampfes, um dem Dampf Energie aufzuprägen, und um die Verdampfungskammer auf einem verminderten Druck zu halten, einem Kompressor mit festen Schaufeln, angeordnet radia am Kompressor, um den beschleunigten Dampf aufzunehmen und zu komprimieren, und eine die Verdampfungskammer #mgebende Kondensationskammer zur Aufnahme und zum Kondensieren des zusamn#engepreßten Dampfes, wobei die Kondensationskammer zur Obertragung der vom kondensierenden Dampf abgegebenen Wärme auf die verunreinigte Flüssigkeit innerhalb der Verdampfungskammer dient, um bei der Verdampfung des Wasserdampfes aud der verunreinigten Flüssigkeit mitzuhelfen, Mittel zum Herausziehen konzentrlerter Flüssigkeit aus der Verdampfungskammer und zu deren Rückführung in den Verfahrenszyklus, und Mittel zum Herausziehen des cereinigten kondensierten Dampfes aus der Kondensationskammer und zu dessen Rückführung in einen Spülzyklus.Claims 1. Continuous system for the treatment of contaminated Rinse water containing valuable materials, characterized by a vapor compression distillation device with: a housing, an evaporation chamber contained in the housing, means for Feeding contaminated liquid into the evaporation chamber, one inside of the housing contained evaporation surface, a compressor placed on top End of the housing to accelerate the vapor formed in the evaporation chamber, to impose energy on the steam, and to reduce the evaporation chamber on a To maintain pressure, a compressor with fixed blades, arranged radia on the compressor, to absorb and compress the accelerated vapor, and one the evaporation chamber # surrounding condensation chamber for receiving and condensing the compressed Steam, whereby the condensation chamber is used to transfer the condensing steam dissipated heat on the contaminated liquid inside the evaporation chamber serves to assist in the evaporation of the water vapor from the contaminated liquid to help provide means for drawing concentrated liquid out of the evaporation chamber and for their return to the process cycle, and means for extracting the cleaned condensed steam from the condensation chamber and its return in a rinse cycle. 2. System nach Anspruch 1 mit Mitteln zum Mischen eines Teils des kondensierten reinen Dampfes mit verunreinigtem Spülwasser zur Steuerung der Konzentration der konzentrierten Flüssigkeit.2. System according to claim 1 with means for mixing part of the condensed pure steam with contaminated rinse water to control the concentration the concentrated liquid. 3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse ein umgekehrter Konus ist, und daß die Verdampfuigsoberfläche eine archimedische Spirale ist, welche nahe dem Scheitel des Konus endet.3. System according to claim 1, characterized in that the housing is an inverted cone, and that the evaporation surface is Archimedean Spiral which ends near the apex of the cone. 4. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrifugalkompressor durch eine veränderbare Drehzahl aufweisende Antriebsmittel angetrieben ist, und daß die Antriebsmittel gesteuert werden können, um die Menge des extrahierten Lösungsmittels zu verändern, wodurch eine gleichförmige Ausgangskonzentration mit einer veränderbaren Eingabekonzentration aufrechterhalten wird.4. System according to claim 1, characterized in that the centrifugal compressor is driven by a variable speed having drive means, and that the driving means can be controlled to the amount of extracted solvent to change, creating a uniform output concentration with a changeable one Input concentration is maintained. 5. System nach Anspruch 1, daduroh gekennzeichnet, daß die Verdampfungsoberflächen eine Vielzahl von hohlen Konen umfassen, die innerhalb der Verdampfungskammer angeordnet sind, und daß der Innenraum innerhalb der Konen einen Teil der Kondensationskammer umfaßt.5. System according to claim 1, characterized in that the evaporation surfaces comprise a plurality of hollow cones disposed within the vaporization chamber are, and that the interior space within the cones is part of the condensation chamber includes. 6. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompressor ein Zentrifugalkompressor ist.6. System according to claim 1, characterized in that the compressor is a centrifugal compressor. 7. Mechanisches System zur Behandlung einer verunreinigten Flüssigkeit zur Bildung eines Konzentrats, gekennzeichnet durch folgende Elemente: ein geschlossenes Gehäuse mit einer darin angeordneten Verdampfungskammer, die auf einem verminderten Druck gehalten ist, eine Vielzahl von Konzentrationskammern, angeordnet am unteren Ende des geschlossenen Gehäuses und in Strömungsmittelverbindung mit der Verdampfungskammer, Dampfkompressionsmittel, angeordnet am oberen Ende des Gehäuses entgegengesetzt zur Konzentrationskammer und zur Aufrechterhaltung des verminderten Drucks, und geeignet zur Aufnahme eines reinen Lösungsmitteldampfes, herausgezogen aus der verunreinigten Flüssigkeit, und zum Komprimieren des empfangenen Dampfes, Mittel zum Abfühlen der Dichte des Konzentrats, gebildet durch die Verdampfung des Dampfes verbleibend innerhalb der Konzentrationskammern, und Mittel, welche infolge des abgefühlten Dichtesignals in Betrieb kommen, um das Abziehen des Konzentrats aus den Konzentrationskammern zu steuern.7. Mechanical system for treating a contaminated liquid to form a concentrate, characterized by the following elements: a closed one Housing with an evaporation chamber arranged therein, which on a reduced Pressure is maintained, a plurality of concentration chambers, arranged at the bottom End of the closed housing and in fluid communication with the evaporation chamber, Vapor compression means located opposite at the top of the housing to the concentration chamber and to maintain the reduced pressure, and suitable for absorbing a pure solvent vapor, extracted from the contaminated Liquid, and for compressing the received vapor, means for sensing the Density of the concentrate, formed by the evaporation of the vapor remaining within the concentration chambers, and means which, as a result of the sensed density signal come into operation to draw off the concentrate from the concentration chambers to control. 8. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfkompressionsmittel einen Zentrifugalkompressor verwenden, um den reinen Lösungsmitteldampf aus der verunreinigten Flüssigkeit abzuziehen.8. System according to claim 7, characterized in that the vapor compression means use a centrifugal compressor to remove the pure solvent vapor from the remove contaminated liquid. 9. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kondensationskammer um den Umfang des geschlossenen Gehäuses herum angeordnet ist, und Querrohre sich über die Verdampfungskammer nahe dem Kompressor und Einlaß am oberen Ende der Verdampfungskammer erstrecken, wobei die Querrohre den komprimierten Dampf vom Kompressor zur Kondensationskammer über das Ende der Verdampfungskammer führen, wodurch Wärme vom zusammengepreßten Dampf auf den in den Kompressoreinlaß eintretenden Dampf übertragen wird.9. System according to claim 7, characterized in that a condensation chamber is arranged around the circumference of the closed housing, and cross tubes themselves via the evaporation chamber near the compressor and inlet at the top of the evaporation chamber extend, wherein the transverse tubes carry the compressed vapor from the compressor to the condensation chamber pass over the end of the vaporization chamber, removing heat from the compressed Steam is transferred to the steam entering the compressor inlet. 10. Verfahren zum Konzentrieren verunreinigten Lösungsmittels zur Bildung eines Konzentrats, welches zur Rückführung geeignet ist, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Leitung des verunreinigten Lösungsmittels in eine Verdampfungskammer, die auf einem verminderten Druck gehalten ist, um den Lösungsmitteldampf aus dem verunreinigten Lösungsmittel abzuführen, Kompression des verdampften Lösungsmitteldampfes in einem Zentrifugalkompressor, um den Dampf zusammenzupressen, wodurch sein Druck erhöht wird, Übertragung der Wärme im unter Druck gesetzten Dampf auf das verunreinigte Lösungsmittel zur Kondensierung des unter Druck gesetzten Dampfes, Abfühlen der Dichte des Konzentrats, welches die Verdampfungskammer verläßt, und Veränderung der Rate, mit der Lösungsmittel in der Kammer verdampft wird, und zwar als Funktion der Dichteänderung des die Kammer verlassenden Konzentrats.10. Method of concentrating contaminated solvent for Formation of a concentrate which is suitable for recycling, marked through the following steps: conduction of the contaminated solvent into an evaporation chamber, which is kept at a reduced pressure to remove the solvent vapor from the discharge contaminated solvent, compression of the evaporated solvent vapor in a centrifugal compressor to compress the steam, increasing its pressure is increased, transferring the heat in the pressurized steam to the contaminated Solvent to condense the pressurized vapor, sensing the Density of concentrate leaving the evaporation chamber and change as a function of the rate at which solvent is evaporated in the chamber the change in density of the concentrate leaving the chamber. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rate, mit der Dampf aus dem verunreinigten Lösungsmittel entfernt wird, durch die Veränderung der Drehzahl des Kompressors gesteuert wird.11. The method according to claim 10, characterized in that the rate with the vapor being removed from the contaminated solvent by the change the speed of the compressor is controlled. 12. Verfahren nach Anspruch 10 und/oder 11, dadurch gek.nnzeichnet,daß der Lösungsmitteldampf verflüssigt wird und ein Teil des verflüssigten Lösungsmittels dem ankommenden, verunreinigten Lösungsmittel hinzugefügt wird, um die Dichte des Konzentrats zu steuern.12. The method according to claim 10 and / or 11, characterized in that the solvent vapor is liquefied and part of the liquefied solvent is added to the incoming, contaminated solvent to reduce the density of the Control concentrate. 13. Verfahren zum Konzentrieren verunreinigten Lösungsmittels zur Bildung eines Konzentrats geeignet für die Rückführung, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Leitung des verunreinigten Lösungsmittels in eine Verdampfungskammer, b) Erzeugung eines Vakuums in der Kammer mit einem Kompressor, um Dampf herauszuziehen und ein Konzentrat übrig zu lassen, und c) Veränderung der Drehzahl des Kompressors als Funktion einer abgefühlten Charakteristik der die Verdampfungskammer verlassende" Konzentration.13. Method of concentrating contaminated solvent for Formation of a concentrate suitable for recycling, characterized by the following Steps: a) conduction of the contaminated solvent into an evaporation chamber, b) creating a vacuum in the chamber with a compressor to draw out steam and leaving a concentrate, and c) changing the speed of the compressor as a function of a sensed characteristic of the evaporation chamber leaving " Concentration. 14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der aus dem verunreinigten Lösungsmittel herjusgezogene Dampf verflüssigt wird und ein Teil des verflüssigten Lösungsmittels wird dem verunreinigten Lösungsmittel hinzugefügt, um die Ausgangsdichte des Konzentrats zu steuern.14. The method according to claim 13, characterized in that the from The vapor drawn from the contaminated solvent is liquefied and a part the liquefied solvent is added to the contaminated solvent, to control the output density of the concentrate. 15. System zum Konzentrieren verunreinigten Lösungsmittels zur Bildung eines Konzentrats, welches rückgeführt werden kann und eines gereinigten Lösungsmittels, qekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) eine Verdampfungskammer, b) Mittel zum Evakuieren der Kammer, c) Mittel zum Leiten des verunreinigten Lösungsmittels zur Verdampfungskammer, wodurch der Lösungsmitteldampf aus dem verunreinigten Lösungsmittel entfernt wird und ein Konzentrat zurücklaßt, d) Mittel zum Abfühlen der Dichte des Konzentrats, welches die Verdampfungskammer verläßt, und e) Mittel zum Verändern der Geschwindigkeit, mit der Dampf aus dem verunreinigten Lösungsmittel in der Verdampfungskammer entfernt wird, und zwar als Funktion der Veränderung der Dichte des herauskommenden Konzentrats.15. System for concentrating contaminated solvent to form a concentrate that can be recycled and a purified solvent, q characterized by the following features: a) an evaporation chamber, b) means for Evacuating the chamber, c) means for directing the contaminated solvent to Evaporation chamber, eliminating the solvent vapor from the contaminated solvent is removed leaving a concentrate, d) means for sensing the density of the Concentrate leaving the vaporization chamber, and e) means for modifying the rate at which vapor is released from the contaminated solvent in the evaporation chamber is removed as a function of the change in density of coming out concentrate. 16. System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Evakuiermittel einen Zentrifugalkompressor, angetrieben durch eine veränderbare Drehzahl aufweisende Antriebsmittel, umfassen.16. System according to claim 15, characterized in that the evacuation means a centrifugal compressor driven by a variable speed Drive means include. 17. System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampfungskammer folgendes umfaßt: a) ein Gehäuse, benachbart zu dessen einem Ende der Kompressor angeordnet ist, b) mindestens eine Konzentrationskammer angeordnet an dem entfernt gegenüber dem Kompressor liegenden Gehäuseende, und c) eine Vielzahl von Rohren, die durch das verunreinigte Lösungsmittel benetzbar sind, wobei jedes der Rohre mit einem Ende in der Konzentrationskammer sich befindet, während ein Ende im evakuierten Gehäuse sich befindet.17. System according to claim 15, characterized in that the evaporation chamber comprises: a) a housing adjacent one end of which is the compressor is arranged, b) at least one concentration chamber arranged at the remote the end of the housing opposite the compressor, and c) a large number of pipes, which are wettable by the contaminated solvent, each of the tubes one end is in the concentration chamber, while one end is in the evacuated one Housing is located. 18. Vorrichtung zur Konzentration verunreinigten Lösungsmittels zur Bildung eines zum Recycling geeigneten Konzentrats, gekennzeichnet durch: a) ein Gehäuse, b) eine innerhalb des Gehäuses angeordnete Verdampfungskammer, c) eine Verdampfungsoberfläche, von der mindestens ein Teil in der Verdampfungskammer liegt, d) einen Zentrifugalkompressor, angeordnet an einem Ende dus Gehäuses, wobei der Kompressor die Verdampfungskammer auf einem subatmosphärischen Druck hält, e) eine Kondensationskammer um die Verdampfungskammer herum, und zwar zur Aufnahme von Dampf wiedergewonnen aus der Verdampfungskammer durch den Kompressor und zur Obertragung von vom darin kondensierenden Dampf freigegebener Wärme auf d e Verdampfungskammer, f) Mittel zur Übertragung des verunreinigten Lösungsmitteis, welches konzentriert werden soll, zu der Verdampfungskammer, g) Mittel zum Abfühlen der Dichte des Konzentrats gebildet in der Verdampfungskammer, wobei die Mittel infolge der abgefühlten Dichteänderungen die Drehzahl des Zentrifugalkompiessors derart verändern, um ein Konzentrat mit der gewünschten Konzentration zu bilden, und h) Mittel zum Abziehen kondensierten reinen Lösungsmittels aus der Kondensationskammer.18. Device for the concentration of contaminated solvents Formation of a concentrate suitable for recycling, characterized by: a) a Housing, b) an evaporation chamber arranged within the housing, c) a Evaporation surface, at least a part of which lies in the evaporation chamber, d) a centrifugal compressor arranged at one end of the housing, the Compressor keeps the evaporation chamber at sub-atmospheric pressure, e) a Condensation chamber around the evaporation chamber, specifically for absorbing steam recovered from the evaporation chamber by the compressor and for transmission from the heat released by the vapor condensing therein on the evaporation chamber, f) means for transferring the contaminated solvent which is concentrating to the vaporization chamber, g) means for sensing the density of the concentrate formed in the evaporation chamber, the means as a result of the sensed density changes change the speed of the centrifugal compressor in such a way as to produce a concentrate with to form the desired concentration, and h) means for peeling off condensed pure solvent from the condensation chamber. 19. System nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampfungsoberflächen eine Vielzahl von Kapillarrohren aufweisen, die durch das verunreinigte Lösungsmittel benetzbar sind, und wobei die Destillationsvorrichtung ferner mindestens eine Konzentrationskammer angeordnet an einem Ende des Gehäuses entfernt gegenüber dem Kompressor aufweist, wobei jedes der Rohre mit einem Ende in der Konzentrationskammer und mit dem anderen Ende in der Verdampfungskammer angeordnet ist.19. System according to claim 18, characterized in that the evaporation surfaces have a plurality of capillary tubes, which through the contaminated solvent are wettable, and wherein the distillation device further comprises at least one concentration chamber arranged at one end of the housing remote from the compressor, each of the tubes having one end in the concentration chamber and the other End is arranged in the evaporation chamber. 20. System nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Destillationsvorrichtung mehr als eine Konzentrationskammer aufweist, wobei jedes der Kapillarrohre in Strömungsmittelverbindung mit nur einer der Konzentrationskammern steht.20. System according to claim 19, characterized in that the distillation device has more than one concentration chamber, each of the capillary tubes in fluid communication with only one of the concentration chambers. 21. System nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch Querrohrglieder, die sich über die Verdampfungskammer erstrecken und zusammengepreßten Dampf vom Kompressor zur Kondensationskammer transportieren und Oberhitze im komprimierten Dampf auf Dampf in der Verdampfungskammer abgeben.21. System according to claim 18, characterized by cross tube members, which extend over the evaporation chamber and compressed steam from the Transport the compressor to the condensation chamber and top heat in the compressed Release steam on steam in the evaporation chamber. 22. System nach Anspruch 18 mit Mitteln zum Mischen eines Teils des gereinigten Lösungsmittels mit dem ankommenden verunreinigten Lösungsmittel zur Steuerung der Dichte des Konzentratg.22. The system of claim 18 including means for mixing part of the purified solvent with the incoming contaminated solvent Control of the density of the concentrate.