DE3015525A1 - Anlage zum destillieren von verdampfbaren fluessigkeiten - Google Patents

Anlage zum destillieren von verdampfbaren fluessigkeiten

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Description

Andrejewski, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen
Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Anlage zum Destillieren von verdampfbaren Flüssigkeiten, ζ. Β. von Alkohol, Lösungsmitteln und dgl., - mit
Destillierkammer,
Heizaggregat im Bereich des Destillierkammertief s ten,
Kühl- und Kondensationseinrichtung und Kälteerzeugungsaggregat,
wobei das Kälteerzeugungsaggregat an die Kühl- und Kondensationseinrichtung angeschlossen ist. Solche Anlagen werden z. B. zum Destillieren von Alkohol aus alkoholischen Flüssigkeiten eingesetzt, finden aber auch Verwendung, um Lösungsmittel durch Destillation zu reinigen. Bei der Metallreinigung mit Lösungsmitteln z. B. werden die Lösungsmittel durch öl, Fett und sonstige Stoffe verunreinigt. Mit solchermaßen verschmutzten Lösungsmitteln läßt sich keine wirtschaftliche Reinigung erzielen. Anlagen zum Destillieren dienen in der industriellen Praxis hauptsächlich auch zum Aufbereiten derartiger verschmutzter Lösungsmittel.
Bei den (aus der Praxis) bekannten Anlagen der beschriebenen Gattung wird das Heizaggregat im allgemeinen mit elektrischem Strom, jedenfalls jedoch fremdbeheizt. Das Kälteerzeugungsaggregat ist
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ein übliches Kälteerzeugungsaggregat, welches ebenfalls über elektrische Energie angetrieben wird und bei dem andererseits Wärme ohne Rückgewinnung frei wird.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Anlage zu schaffen, die mit Wärmerückgewinnung arbeitet und daher den bekannten Anlagen in energetischer Hinsicht überlegen ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß das Kälteerzeugungsaggregat als Wärmepumpe ausgeführt ist und einen Kompressor sowie einen Kältemittelkreislauf mit Kühlzweig und Heizzweig aufweist, wobei der Kühlzweig an die Kühl- und Kondensationseinrichtung angeschlossen ist und der Heizzweig über einen Wärmetauscher auf einen Brauchwasserboiler-Wärmespeicher arbeitet, an dem das als Heißwasserheizeinrichtung ausgeführte Heizaggregat angeschlossen ist.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei einer gattungsgemäßen Anlage mit einer Wärmepumpe gearbeitet werden kann, die zwischen der Kühl- und Kondensationseinrichtung einerseits und dem Heizaggregat andererseits angeordnet ist, wenn dem Heizaggregat ein Brauchwasserboiler-Wärmespeicher zugeordnet wird. Die hier anfallende Wärme kann als Brauchwasser für verschiedenste Zwecke eingesetzt werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Wärme, die die Wärmepumpe liefert, dadurch oder zusätzlich dadurch auszunutzen, daß der Brauchwasserboiler-Wärmespeicher mit einer Einrichtung zum Einblasen von Wasserdampf in die Destillierkammer verbunden ist. Gerade bei der Aufbereitung von Lösungsmitteln, die beispielsweise bei der Metallreinigung eingesetzt werden, ist das
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Einblasen von Wasserdampf vorteilhaft. Es bildet sich dann nämlich in der Destillierkammer ein azeotrop siedendes Gemisch aus Lösungsmittel und Wasser, dessen Siedepunkt niedriger liegt als bei reinem Lösungsmittel. So kann ohne die Gefahr der Überhitzung das Lösungsmittel bis auf einen geringfügigen Rest ausgetrieben und neu eingesetzt werden. Das Kondensat wird z. B. in einer Rinne unter der Kondensationseinrichtung aufgefangen und der weiteren Verwendung oder einem Speicher zugeführt. Wo bei einer erfindungsgemäßen Anlage der Wärmeanfall größer ist, als er vom Brauchwasserboiler-Wärmespeicher aufgenommen werden kann, empfiehlt die Erfindung im Heizzweig des Kälteerzeugungsaggregates zusätzlich einen Luftkühler anzuordnen, dem ein Gebläse vorgeschaltet werden kann. Dieser Luftkühler wird im allgemeinen nur von Zeit zu Zeit, nämlich bei Wärmeüberschuß im Heizzweig des Kälteerzeugungsaggregates eingeschaltet. Die Kühleinrichtung kann unmittelbar mit dem Heizzweig des Kälteerzeugungsaggregates verbunden sein. Es besteht aber auch die Möglichkeit, einen Wärmetauscher zwischenzuschalten und das Kühlaggregat mit Kühlwasser zu kühlen, welches über eine Pumpe gefördert wird. In diesem Zusammenhang ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß ein Kühlwasserboiler einerseits sowie der Brauchwasserboiler-Wärmespeicher andererseits in einem gemeinsamen Behälter untergebracht, wobei sie darin durch eine Isoliertrennwand von einander getrennt sind, und daß das Kälteerzeugungsaggregat auf diesen Behälter aufgesetzt ist.
Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß bei einer erfindungsgemäßen Anlage infolge der beschriebenen Anordnung einer
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Wärmepumpe und der Anordnung eines Brauchwasserboiler-Wärmespeichers mit praktisch vollständiger Wärmerückgewinnung gearbeitet werden kann.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 das Schema einer erfindungsgemäßen Anlage zum Destillieren von verdampfbaren Flüssigkeiten und
Fig. 2 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Anlage.
Die in den Figuren dargestellte Anlage dient zum Destillieren von verdampfbaren Flüssigkeiten, ζ. Β. Alkohol, von Lösungsmitteln und dgl. Zum grundsätzlichen Aufbau der Anlage gehören
eine Destillierkammer 1,
ein Heizaggregat 2 im Bereich des Destillierkaitimertiefsten,
eine Kühl- und Kondensationseinrichtung 3 im oberen Bereich der Destillierkammer 1 und
ein Kälteerzeugungsaggregat 4.
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Das Kälteerzeugungsaggregat 4 ist mit der Kühl- und Kondensationseinrichtung 3 verbunden.
Erfindungsgemäß ist das Kälteerzeugungsaggregat als Wärmepumpe 4 ausgeführt. Es besitzt einen Kompressor 5 sowie einen Kältemittel-: kreislauf 6, 7 mit Kühlzweig 6 und Heizzweig 7, wobei in diesem Kältemittelkreislauf 6, 7 auch ein übliches Drosselorgan 8 angeord·* net ist. Der Kühlzweig 6 ist an die Kühl- und Kondensationseinrichtung 3 angeschlossen, der Heizzweig 7 ist mit dem Heiζaggregat. 2 verbunden.
Der Heizzweig 7 des Kälteerzeugungsaggregates 4 arbeitet über einen Wärmetauscher 9 auf einen Brauchwasserboiler-Wärmespeicher 10. : An diesen ist das als Heißwasser-Heizeinrichtung ausgeführte Heizaggregat 2 angeschlossen. Ferner ist der Brauchwasserboiler-Wärmespeicher 10 mit einer Einrichtung 11 zum Einblasen von Wasserdampf in die Destillierkammer 1 verbunden.
Im übrigen ist im Ausführungsbeispiel im Heizzweig 7 des Kälteerzeugungsaggregates 4 zusätzlich ein Luftkühler 12 angeordnet, dem ein Gebläse 13 zugeordnet ist. - Die zum Kälteerzeugungsaggregat 4 gehörenden üblichen Ventile und sonstigen Hilfsvorrichtungen wurden nicht besonders bezeichnet.
Die Fig. 2 zeigt die bauliche Gestaltung einer erfindungsgemäßen Anlage, bei der die Kühl- und Kondensationseinrichtung 3 an einen Kühlwasserkreis 14 angeschlossen ist. Man erkennt, daß ein Kühl-
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wasserboiler 15 einerseits, der Brauchwasserboiler-Wärmespeicher 10 andererseits in einem gemeinsamen Behälter 16 angeordnet sind, der als Isolationsbehälter ausgeführt ist, wobei die beiden Kammern, die den Brauchwasserboiler-Wärmespeicher 10 und den Kühlwasserboiler 15 bilden, durch eine Isoliertrennwand 17 voneinander getrennt sind. Oberhalb dieses Behälters 16 und damit oberhalb der beiden Kammern befindet sich das Kälteerzeugungsaggregat 4 des schon beschriebenen Aufbaus. Man erkennt in der Fig. 2 zunächst den Wärmetauscher 9, mit dem der Heizzweig 7 des Kälteerzeugungsaggregates 4 auf den Brauchwasserboiler-Wärmespeicher 10 arbeitet. Man erkennt außerdem einen Wärmetauscher 18, mit dem die Kühl- und Kondensationseinrichtung 3 an den Kühlwasserkreis 13 angeschlossen ist.
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Claims (4)

Andrejewski, Honke & Partner Diplom-Physiker Dr. Walter Andrejewski Diplom-Ingenieur Dr.-Ing. Manfred Honke Diplom-Physiker Dr. Karl Gerhard Masch Anwaltsakte: 55 O69/J- 4300 Essen 1, Theaterplatz 3, Postf. 1002 28. Februar 1980 Patent- und Hilfsgebrauchsmusteranmeldung Langbein-Pfanhauser Werke AG Heerdter Buschstr. 1-3 4040 Neuss Anlage zum Destillieren von verdampfbaren Flüssigkeiten Ansprüche:
1. Anlage zum Destillieren von verdampfbaren Flüssigkeiten, z. B. Alkohol, Lösungsmitteln und dgl., - mit,
Destillierkammer,
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Heizaggregat im Bereich des Destillierkanunertief s ten,
Kühl- und Kondensationseinrichtung und Kälteerzeugungsaggregat,
wobei das Kälteerzeugungsaggregat an die Kühl- und Kondensationseinrichtung angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kälteerzeugungsaggregat als Wärmepumpe (4) ausgeführt ist und einen Kompressor (5) sowie einen Kältemittelkreislauf mit Kühlzweig (6) und Heiζzweig (7) aufweist, wobei der Kühlzweig (6) an die Kühl- und Kondensationseinrichtung (3) angeschlossen ist und der Heizzweig (7) über einen Wärmetauscher (9) auf einen Brauchwasserboiler-Wärmespeicher (10) arbeitet, an dem das als Heißwasserheizeinrichtung ausgeführte Heizaggregat (2) angeschlossen ist.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brauchwasserboiler-Wärmespeicher (10) mit einer Einrichtung (11) zum Einblasen von Wasserdampf in die Destillierkammer (1) verbunden ist. .
3.. Anlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Heizzweig (7) des Kälteerzeugungsaggregat (4) zusätzlich ein Luftkühler (12) angeordnet ist.
4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kälteerzeugungsaggregat (4) auf einen Kühlwasserkreis (14) arbeitet und dieser an die Kühl- und Kondensationseinrichtung (3) angeschlossen ist.
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5« Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kühlwasserboiler (15) einerseits sowie der Brauchwasserboiler-Wärmespeicher (10) andererseits in einem gemeinsamen Behälter (16) untergebracht, wobei sie darin durch eine Isoliertrennwand (17) von einander getrennt sind, und daß das Kälteerzeugungsaggregat (4) auf diesen Behälter (16) aufgesetzt ist.
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