DE3204262A1

DE3204262A1 - Rotary/thin layer evaporator

Info

Publication number: DE3204262A1
Application number: DE19823204262
Authority: DE
Inventors: Vladimir Kazimirovi&ccaron; Moskva &Ccaron;ubukov; Ivan Frolovi&ccaron; Evkin; Viktor Markovi&ccaron; Olevskij; Vitalij Rafael-Abovi&ccaron; Ru&ccaron;inskij
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-02-08
Filing date: 1982-02-08
Publication date: 1983-08-18
Also published as: FR2522103B1; DE3204262C2; FR2522103A1

Abstract

The evaporator contains a housing (1) which is composed of sections (2, 2a, 2b) lying one on top of the other, which are furnished with steam heating jackets (3, 3a, 3b). In the interior of the housing (1), coaxially to it, a rotor (8) is fixed to a shaft (7) in the sections (2, 2a, 2b), which rotor carries corrugated drums (9, 9a, 9b) which are designed to have openings (10) to eject the liquid onto a heat exchange surface (11, 11a, 11b) of each stage (12, 12a, 12b) of the housing (1). The sections (2, 2a, 2b) of the evaporator are arranged in stages in such a manner that a base (25, 25a) of any one section (2, 2a) of an elevated stage (12, 12a) is situated above a distribution ring (19, 19a) in the interior of the drum (9, 9a) of a lower stage (12a, 12b). The present invention can be used to carry out distillation, evaporation and thickening processes of thermally unstable substances under vacuum in the chemical, pharmaceutical and food industry, and in other industrial sectors, with broad application. <IMAGE>

Description

ROTOR-DÜNNSCHICHTVERDAMPFERROTOR THIN FILM EVAPORATOR

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Wärmeaustauschapparate, genauer auf Potor-Dünnschichtverdampfer. The present invention relates to heat exchange apparatus, more precisely on Potor thin-film evaporators.

Die Erfindung kann in der chemischen, erdölcbemi -schen, Nahrungsmittelindustrie zur Durchführung von Destillations-, Verdampfungs- und Eindickungsprozessen von thermisch unstabilen Stoffen unter Vakuum weite Anwendung finden sowie als Verdampfer (Destillationsblase) einer Säule bei der Vakuumrektifikation und zur Durchführung von schnell ablaufenden exothermen chemischen Fltissigphasenreaktionen verwendet werden. The invention can be used in the chemical, petroleum, food industries for carrying out distillation, evaporation and thickening processes of thermally unstable substances are widely used under vacuum and as evaporators (Still) of a column for vacuum rectification and implementation used by rapid exothermic liquid phase chemical reactions will.

Die Schaffung von Rotor-Dünnschichtverdampfen ist darauf zurückzuführen, daß in diesen Apparaten "milde" Bedingungen zur Durchführung von Destillations-, Verdampfungs- und Eindickungsprozessen gewährleistet sind, die ermöglichen, die Zersetzung und Polymerisation von zu behandelnden Produkten, insbesondere von thermisch unstabilen, zu vermeiden. In diesen Apparaten laufen die Prozesse in einer Dünnschicht ab, wobei eine gute Vermischung der Flüssigkeit gewährleistet wird und der hydrostatische Druck der Flüssigkeitssäule praktisch fehlt, was die Behandlung.der-Produkte unter Vakuum, d.h. eine Temperaturerniedrigung im Apparat, ermöglicht. Zugleich ist die Verweilzeit der Produkte in diesen Apparaten gegenüber anderen Apparatentypen gering (in der Größenordnung von Sekunden), was die Wärmeeinwirkung auf ein Minimum reduzieren läßt. The creation of rotor thin film evaporation is due to that in these apparatus "mild" conditions for carrying out distillation, Evaporation and thickening processes are guaranteed that enable the Decomposition and polymerization of products to be treated, especially thermally unstable, to avoid. In these devices, the processes run in a thin layer starting, ensuring good mixing of the liquid and the hydrostatic Pressure of the liquid column is practically absent, which is what the treatment of the products under Vacuum, i.e. a temperature decrease in the apparatus, enables. At the same time is the The residence time of the products in this apparatus is short compared to other types of apparatus (on the order of seconds), which reduces the heat exposure to a minimum leaves.

Eine charakteristische Besonderheit der Rotor-Dünnschichtapparate besteht darin, daß in ihnen ein hochintensiver Wärmeaustausch mit der geringen Verweilzeit der Produkte vereinigt ist. A characteristic feature of the rotor thin-film apparatus is that in them a high-intensity heat exchange with the short residence time of the products is united.

Bekannt sind Rotor-Dünnschichtverdampfer, in denen die Flüssigkeitsschicht auf der Wärmeaustauschfläche von Flügeln eines Rotors erzeugt wird, die auf der Antriebswelle starr befestigt sind und einen Spalt von 1 - 2 mm zwi -ruhen dem Gehäuse und den Flügeln besitzen. Diese Apparate besitzen eine beschränkte Wärmeaustauschfläche infolge einer komplizierten Konstruktion, einer komplizierten Herstellungs-, Montage- und Betriebstechnologie aufgrund des geringen Spaltes zwischen den Gehäusewänden und den Rotorflügeln sowie des notwendigen dynamischen Auswuchtens des Rotors unter Berücksichtigung von Wärmedeformationen von Rotor und Apparatgehäuse. Der Apparat ist empfindlich sowohl gegen Wärmebelastungen wie auch gegen flüssigkeitsbedingte Belastungen. Außerdem steigt die Verweilzeit des Produktes bei der Behandlung von zähigen Produkten im Apparat drastisch an. Rotor thin-film evaporators are known, in which the liquid layer is generated on the heat exchange surface of blades of a rotor, which on the Drive shaft are rigidly attached and a gap of 1 - 2 mm between the housing and own the wings. These devices have a limited heat exchange surface as a result a complicated construction, a complicated manufacturing, Assembly and operating technology due to the small gap between the housing walls and the rotor blades as well as the necessary dynamic balancing of the rotor Consideration of thermal deformations of rotor and apparatus housing. The apparatus is sensitive to both heat loads and liquid-related ones Charges. In addition, the residence time of the product increases when treating viscous products in the apparatus drastically.

In einem anderen geschaffenen Rotor-Dünnschichtverdampfer, in dem die Flüssigkeitsschicht auf der Wärmeaustauschfläche des Apparates von den Rotorwischern erzeugt wird, die auf der Antriebswelle gelenkig befestigt sind und über die Oberfläche des Apparatgehäuses gleiten, sind die grundlegenden Nachteile desselben nicht überwunden. In another created rotor thin film evaporator in which the liquid layer on the heat exchange surface of the apparatus from the rotor wipers is generated, which are hinged on the drive shaft and above the surface slide of the apparatus housing, the basic disadvantages of the same are not overcome.

Dieser Konstruktion haften im wesentlichen die Nachteile an, die für die vorstehend beschriebene Konstruktion angegeben waren. Außerdem führt der unmittelbare Kontakt der Rotorwischer mit der Wärmeaustauschfläche des Apparates außer dem unerwünschten Verschleiß von Wischern und Gehäuse zur Verunreinigung des Produktes. Das Vorhandensein von am Gehäuse reibenden Wischern macht eine sorgfältige Bearbeitung des Apparatgehäuses, die Erzeugung einer blankpolierten Oberfläche notwendig. Hierbei müssen die Rotorwischer aus verschleißfesten Stoffen, die hohe Gleiteigenschaffen besitzen, gefertigt sein.This construction are essentially the disadvantages for the construction described above were specified. Also, the immediate leads Contact of the rotor wipers with the heat exchange surface of the apparatus except for the undesirable Wiper and housing wear to contaminate the product. The presence wipers rubbing against the housing make careful machining of the apparatus housing, the creation of a polished surface is necessary. The rotor wipers must be made of wear-resistant materials that have high slip properties.

Die optimale Dünnschichtdicke ist in diesem Apparat durch eine komplizierte Wechselwirkung bedingt: einerseits hängt sie von den physikalischen Eigenschaften der Flüssigkeit, andererseits von der Umdrehungsgeschwindigkeit des Rotors, vom Gewicht der Wischer, dem Anliegen derselben an die Wärmeaustauschfläche sowie von den konstruktiven Besonderheiten des Rotors ab. Daher sind die optimalen Arbeitsbedingungen für den Apparat in einem relativ schmalen Bereich der auf die Flüssigkeit seitens der Wischer ausgeübten Drücke erzielbar. Bei Übersteigen des optimalen Druckes können die Wischer die-Wärmeaustauschfläche bloßlegen (die Dünnschicht abziehen), bei kleinerem Druck kann die Flüssigkeit nach unten herunterfallen. The optimal thin film thickness is in this apparatus by a complicated one Interaction conditioned: on the one hand, it depends on the physical properties of the liquid, on the other hand, on the speed of rotation of the rotor, from Weight of the wipers, the way they are attached to the heat exchange surface and the special design features of the rotor. Hence the optimal working conditions for the apparatus in a relatively narrow area of the on the liquid side pressures exerted by the wiper achievable. When exceeding the optimal Pressure, the wipers can expose the heat exchange surface (peel off the thin layer), if the pressure is lower, the liquid can fall down.

Das Problem der Vergrößerung der Wärmeaustauschfläche die Vereinfachung der Konstruktion des Apparates, der Herstellung und des Betriebs desselben war in hohem Maße in einer späteren Konstruktion des Rotor-Dünnschichtverdampfers gelöst, der ein vertikales Gehäuse, dessen Wärmeaustauschfläche mit Mänteln versehen ist, einen auf einer Welle befestigten Rotor, der hohle Welltrommeln mit einem Verteilungsring im oberen Teil der Trommeln einschließt, sowie Öffnungen zum Austritt der Flüssigkeit in den Vorsprüngen der Wellungen enthält. Unter jeder der Trommeln ist auf der Rotorwelle ein Fliehkraftabscheider befestigt. Das Gehäuse des Apparates ist zylindrisch ausgebildet. The problem of increasing the heat exchange surface the simplification the construction of the apparatus, the manufacture and the operation of the same were in solved to a large extent in a later construction of the rotor thin-film evaporator, which has a vertical housing, the heat exchange surface of which is provided with jackets, a rotor mounted on a shaft, the hollow corrugated drums with a distribution ring in the upper part of the drums and openings for the exit of the liquid in the protrusions of the corrugations. Under each of the drums is on the rotor shaft a centrifugal separator attached. The housing of the apparatus is cylindrical.

In diesem Rotorapparat geschieht die Schaffung einer Dünnschicht auf der Wärmeaustauschfläche ohne Zuhilfenahme von Mischeinrichtungen: die Flüssigkeit wird unter der Fliehkrafteinwirkung durch die Öffnungen der Welltrommeln über die Wärmeaustauschfläche des Apparatgehäuses ferngesteuert verteilt. In this rotor apparatus, a thin layer is created on the heat exchange surface without the aid of mixing devices: the liquid is under the effect of centrifugal force through the openings of the corrugated drums over the The heat exchange surface of the apparatus housing is distributed remotely.

Ein Hauptnachteil dieses Apparates besteht in der beschränkten Behandlungsmöglichkeit von zähigen Stoffen sowie von feste Einschlüsse (Katalysatoren u. dgl.) enthaltenden Stoffen, und zwar dadurch, daß die Verschiebungsmöglichkeit der Flüssigkeitsschicht, die an der Wärmeaustauschfläche des Apparates herabfließt, durch vorhandene ringförmige Sammelbehälter am-Gehäuse im Innern des Apparates unter jeder Trommel sowie durch eine Vielzahl von Überströmrinnen begrenzt ist, die zur Überführung der Flüssigkeit aus einer höherliegenden Sektion in die tiefer gelegenen Sektionen bestimmt sind. A major disadvantage of this apparatus is the limited treatment options of viscous substances as well as of solid inclusions (catalysts and the like) containing Substances, in that the possibility of displacement of the liquid layer, which flows down on the heat exchange surface of the apparatus, through existing annular Collection container on the housing inside the apparatus under each drum as well as through a large number of overflow channels is limited, which are used to transfer the liquid are determined from a higher-lying section into the lower-lying sections.

Im ersten Fall ist die Verschiebung (Beweglichkeit) der Flüssigkeitsschicht bei der Behandlung von zähigen Stoffen begrenzt, und darum wird diese Erscheinung bei vorhandenem ringförmigen Sammelbehälter, dessen Boden eigentlich als Stützring auftritt, noch verstärkt. Die Beweglichkeit der Dünnschicht (Abflußgeschwindigkeit) wird verringert, die Dicke derselben nimmt zu, es wächst auch die Verweil--zeit des Produktes im Apparat an dessen#Wärmeaustauschfläche. Als Folge wird die Leistungsfähigkeit des Apparates stark reduziert und die Produktqualität verschlechtert. In the first case is the displacement (mobility) of the liquid layer in the treatment of tough materials, and that is why this phenomenon becomes if there is an annular collecting container, the bottom of which actually acts as a support ring occurs even more intensely. The mobility the thin layer (flow velocity) is reduced, its thickness increases, and the dwell time also increases of the product in the apparatus at its # heat exchange surface. As a result, the efficiency of the apparatus is greatly reduced and the product quality deteriorates.

Im zweiten Fall scheiden die festen Einschlüsse (Teilchen) aus der zu behandelnden Lösung im ringförmigen Sammelbehälter aus und verstopfen ihn nach recht kurzer Arbeitszeit, wodurch der Apparat funktionsunfähig wird. In the second case the solid inclusions (particles) separate from the solution to be treated in the ring-shaped collecting container and clog it up very short working hours, which makes the apparatus inoperable.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß hochviskose Stoffe in diesem Apparat nicht behandelt werden können, da die Flüssigkeitsschicht an der Wärmeaustauschfläche des Apparates und an den Trommelwänden nur unter der Schwerkrafteinwirkung (Gravitationseinwirkung) herabfließt, welche Schwerkraft in den hocbviskosen Produkten mit den molekularen Haftkräften vergleichbar ist. In der Folge wird der Einsatzbereich des Apparates eingeengt. Another disadvantage is that highly viscous substances in this Apparatus cannot be treated because the liquid layer on the heat exchange surface of the apparatus and on the drum walls only under the action of gravity (gravitational action) What gravity flows down in the high-viscosity products with the molecular Adhesive forces is comparable. As a result, the area of application of the apparatus constricted.

Ein weiterer wichtiger Nachteil besteht in der fixierbaren Verweilzeit des Produktes im Apparat, die hauptsächlich von den physikalischen Eigenschaften des Produktes abhängt. Mit zunehmender Zähigkeit der zu behandelnden Stoffe nimmt ihre Verweilzeit im Apparat rapide zu, was eine unzureichende Wärmeaustauscheffektivität sowie mögliche Produktzersetzung zur Folge hat. Another important disadvantage is the fixable residence time of the product in the apparatus, which mainly depends on the physical properties depends on the product. With increasing toughness the substance to be treated increases their residence time in the apparatus increases rapidly, resulting in insufficient heat exchange efficiency as well as possible product degradation.

Die Wärmeaustauschfläche im Apparat wird durch aus den Trommelöffnungen hervorgeschleuderte Flüssigkeitsstrahlen ungenügend gereinigt. Daher sind die zur Reinigung des Apparates notwendigen Stillsetzungen desselben bei der Behandlung von insbesondere zähigen und feste Einschlüsse enthaltenden Flüssigkeiten nicht ausgeschlossen, was den Betrieb des Apparates erschwert. The heat exchange surface in the apparatus is through from the drum openings ejected jets of liquid insufficiently cleaned. Therefore the for Cleaning of the apparatus, necessary shutdowns of the same during treatment especially not of viscous and solid inclusions containing liquids excluded, which complicates the operation of the apparatus.

Ein erheblicher Nachteil besteht ferner darin, daß die abgeschiedenen Dämpfe im Innern der Trommeln mit der verunreinigten, an der Innenfläche der Trommeln herabfließenden zu behandelnden Flüssigkeit in Berührung treten, wodurch das Mitreißen dieser Flüssigkeit und die Verunreinigung des Produktes (des Destillats) möglich werden. A significant disadvantage is also that the deposited Vapors inside the drums with the contaminated on the inside surface of the drums flowing liquid to be treated come into contact, thereby entrainment this liquid and the contamination of the product (the distillate) is possible will.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung der vorgenannten Nachteile der Wärmeaustauschapparate. The aim of the present invention is to eliminate the foregoing Disadvantages of the heat exchangers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rotor-Dünnschichtverdampfer mit einer solchen konstruktiven Ausführung zu schaffen, bei der ein intensiver er Wärmeaustausch durch Verkürzen bzw. Regulieren der Verweilzeit der zu behandelnden Produkte im Apparat gewährleistet wird. The invention is based on the object of a rotor thin-film evaporator to create with such a constructive execution in which an intense he Heat exchange by shortening or regulating the residence time of the to be treated Products in the apparatus is guaranteed.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß im Rotor-Dünnschichtverdampfer, der ein vertikales Gehäuse mit Heizmänteln, das in Gestalt von Sektionen ausgeführt ist, in einer jeder dieser Sektionen auf einer Welle angebrachte Welltrommeln mit Öffnungen in den Vorsprüngen der Wellungen, Verteilungsringe, die an den oberen Trommelenden befestigt sind, sowie zwischen den Trommeln angeordnete Abscheider enthält, erfindungsgemäß die Verdampfersektionen stufenweise derartig angebracht sind, daß sich der Boden des Gehäuses einer jeder Sektion einer höherliegenden Stufe über dem Verteilungsring im Innern der Trommel einer tiefer gelegenen: Stufe befindet. The task set is achieved in that in the rotor thin-film evaporator, which has a vertical housing with heating jackets, which is designed in the form of sections is, in each of these sections with corrugated drums mounted on a shaft Openings in the protrusions of the corrugations, distribution rings attached to the top Drum ends are attached, as well as separators arranged between the drums contains, according to the invention, the evaporator sections are attached in such a way in stages are that the bottom of the housing of each section of a higher level above the distribution ring inside the drum of a lower level: is located.

Zweckmäßigerweise besitzen die Welltrommeln die Form eines abgeschnittenen Kegels und sind aus mit einem Spalt angebrachten Platten mit Längswellungen und W-förmigen Prallblechen ausgeführt, die zwischen den Wellplatten angeordnet sind. Die Vorsprünge der Prallbleche müssen im Hohlraum der Vorsprünge der Randwellungen der Platten liegen. Appropriately, the corrugated drums have the shape of a cut Cones and are made of panels with longitudinal corrugations and attached with a gap W-shaped baffle plates, which are arranged between the corrugated sheets. The projections of the baffle plates must be in the cavity of the projections of the edge corrugations of the plates.

Eine der Ausführungsformen der Erfindung sieht das Vorhandensein eines Trägheitsabscheiders im Hohlraum der unteren Trommel vor. One embodiment of the invention provides for presence an inertial separator in the cavity of the lower drum.

Diese Ausführung des Verdampfers gestattet, zwangsweise Verschiebung der Flüssigkeit längs der Wärmeaustauschfläche zu gewährleisten, was die Behandlungsdauer des Produktes verringert und hierdurch die leistungsfähigkeit der Einrichtung erhöht. This design of the evaporator allows forcible displacement of the liquid along the heat exchange surface to ensure the duration of the treatment of the product and thereby increases the efficiency of the facility.

Das Grundprinzip der vorliegenden Erfindung besteht in der Erhöhunh der Transportfähigkeit der abfließenden Dünnschicht der zu behandelnden Flüssigkeit und folglich in der Intensivierung des Wärmeaustausches. Dies wird dank ge- genseitig stufenweiser Anordnung von Apparatsektionen und Anordnung des Bodens des Gehäuses einer jeden Sektion einer höherliegenden Stufe über dem Verteilungsring im Innern der Trommel einer tiefer gelegenen Stufe erreicht. Dank dieser konstruktiven Lösung wird ein freies, stetiges Herabfließen der Flüssigkeitsschicht an der Wärmraustauscbfläche und weiter vom Boden des Gehäuses einer jeden Sektion einer höherliegenden Stufe ungehindert abwärts unmittelbar auf den Verteilungsring der Trommel einer tiefer gelegenen Stufe gewährleistet, wo sich der Zyklus dann wiederholt. The basic principle of the present invention is to increase the transportability of the flowing thin layer of the liquid to be treated and consequently in the intensification of the heat exchange. This is thanks to mutual gradual arrangement of apparatus sections and arrangement of the bottom of the housing of each section of a higher level above the distribution ring inside the drum reached a lower level. Thanks to this constructive solution there is a free, steady flow of the liquid layer on the heat exchange surface and further from the bottom of the housing of each section of a higher step unhindered downwards directly onto the distribution ring of the drum one deeper located level, where the cycle then repeats.

Dadurch wird längeres Verweilen der Flüssigkeit in den ringförmigen Sammelbehältern und den Überströmrinnen beseitigt und freies Abfließen der Flüssigkeit mit hoher Geschwindigkeit gewährleistet, wodurch der Wärmeaustausch intensiviert wird.This will cause the liquid to linger longer in the annular Collectors and the overflow channels eliminated and free drainage of the liquid guaranteed at high speed, which intensifies the heat exchange will.

Außerdem werden die Bedingungen zur zwangsweisen Verschiebung (Transportierung) der Flüssigkeitsschicht und Regulierung der Verweilzeit der zu behandelnden Flüssigkeit im Apparat gewährleistet. Eine beispielweise Ausführung eines solchen universell er en Apparates mit in Form von abgeschnittenen Kegeln ausgeführten Trommeln ist nachstehend beschrieben. In addition, the conditions for forced displacement (transportation) the liquid layer and regulation of the residence time of the liquid to be treated guaranteed in the apparatus. An example of such a universal design he is an apparatus with drums in the form of cut-off cones described below.

Neben den erwähnten Vorteilen des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Apparates ist seine Konstruktion einfacher weil der -Bedarf an ringförmigen Behältern und Überströmrinnen entfällt. In addition to the mentioned advantages of the proposed according to the invention Apparatus, its construction is simpler because of the need for ring-shaped containers and overflow channels are omitted.

In einem Apparat mit der zwangsweisen Verschiebung der Flüssigkeitsschicht und regulierbaren Verweilzeit des zu behandelnden Produktes in demselben besitzen die Welltrommeln die Form eines abgeschnittenen Negels. Dadursb ist ermöglicht, zähigere Stoffe zu behandeln, die Verweilzeit des Produktes im Apparat zu regulieren sowie die Selbstreinigung der Wärmeaustauschfläche zu gewährleisten. Diese Ziele werden dank Ausnutzung der Fliehkraft (der Komponente derselben, die längs der Mantellinie des Trommelkegels abwärts gerichtet ist) zur #zwangsweisen Verschiebung (Transportierung) von oben nach unten der zu behandelnden Flüssigkeit an der Innenfläche der Trommelwellungen und an der Wärmeaustauschfläche einer jeden Stufe des Apparatgehäuses erreicht. In an apparatus with the forced displacement of the liquid layer and adjustable residence time of the product to be treated in the same the corrugated drums have the shape of a severed negel. Dadursb is made possible to treat more viscous substances, to regulate the dwell time of the product in the apparatus as well as to ensure the self-cleaning of the heat exchange surface. These goals thanks to the use of centrifugal force (the component of the same, which is along the surface line of the drum cone is directed downwards) for #forced displacement (transport) from top to bottom of the liquid to be treated on the inner surface the drum corrugations and on the heat exchange surface of each stage of the apparatus housing achieved.

Durch Erhöhen der Umdrehungsgeschwindigkeit des Rotors unter der Einwirkung der kinetischen Energie der Flüssigkeitsstrahlen kann man zähigere Stoffe intensiver verschieben (transportieren) und folglich auch behandeln. By increasing the speed of rotation of the rotor under the The action of the kinetic energy of the liquid jets can produce more viscous substances move (transport) more intensively and therefore treat them as well.

Durch Ändern der Rotordrehzahl läßt sich die Verschiebungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit und somit die Verweilzeit des zu behandelnden Produktes im Apparat regulieren. Hierbei wird die Wärmeaustauschfläche des Apparates dank zwangsweiser Verschiebung der Dünnschicht und gleich- -zeitiger Verwirbelung derselben durch die Flüssigkeitsstrahlen, welche aus der Trommel hervorgeschleudert werden. The speed of displacement can be adjusted by changing the rotor speed the liquid and thus the residence time of the product to be treated in the apparatus regulate. Here, the heat exchange surface of the device becomes compulsory thanks to Displacement of the thin layer and simultaneous swirling of the same by the jets of liquid ejected from the drum.

von selbst gereinigt (reingewaschen).cleaned by itself (washed clean).

Dadurch, daß die Trommeln aus mit einem Spalt angebrachten Platten mit Längswellungen und zwischen diesen Platten angeordneten W-förmigen Prallblechen ausgeführt sind, wobei sich die Vorsprünge der Prallbleche im Hohlraum der Vorsprünge der Randwellungen der Platten befinden, wird eine vollständigste Abscheidung des in den Trommelhohlraum. eintretenden Dam#stroms gewährleistet. Because the drums are made of plates attached with a gap with longitudinal corrugations and W-shaped baffles arranged between these plates are executed, wherein the projections of the baffle plates in the cavity of the projections the edge corrugations of the plates are, a complete separation of the into the drum cavity. incoming dam stream guaranteed.

Der Dampfstrom ändert, indem er im Spalt zwischen der Innenfläche der Trommelwellungen und der Außenfläche der W-förmigen Prallbleche fließt, seine Bewegungsrichtung mehrere Male. Außerdem ist auch die Passiergeschwindigkeit des Dampfstroms beträchtlich geringer als in den bekannten Apparaten. All dies trägt zur besseren Abscheidung bei. The steam flow changes by going in the gap between the inner surface of the drum corrugations and the outer surface of the W-shaped baffles flows, its Direction of movement several times. In addition, the speed of passage of the Steam flow considerably less than in the known apparatus. All of this carries for better separation.

Hierbei wird eine vollständige Rückführung der abgeschiedenen Flüssigkeit in den Zyklus gewährleistet, die von den Vorsprüngen der Prallbleche auf die Innenfläche der Vorsprünge der Trommelwellungen abgeworfen wird.In this case, the separated liquid is completely recycled in the cycle ensured by the projections of the baffle plates on the inner surface the protrusions of the drum corrugations is thrown off.

Zweckmaßigerweise ist im Hohlraum der unteren Trommel ein Trägheitsabscheider angeordnet. Dies ist notwendig, weil der abgeschiedene Dampf beim Eintritt in den Hohlraum der Trommeln in deren Innerem mit dem zu behandelnden Produkt in Berührung tritt, wobei das Mitreißen des zu behandelnden Ausgangsstoffs mit dem Brüden und die Verunreinigung des Destillats möglich sind. An inertial separator is expediently located in the cavity of the lower drum arranged. This is necessary because the separated steam as it enters the Cavity of the drums inside them in contact with the product to be treated occurs, with the entrainment of the treated Starting material with the vapor and contamination of the distillate are possible.

Der erfindungsgemäße Abscheider besitzt eine hohe Abscheidungsfähigkeit, weil die Abscheidung dank mehrfacher Änderung der Bewegungsrichtung des Dampfstroms im Fliehkraftfeld erfolgt und dabei keine nochmalige Erfassung der Flüssigkeit stattfindet. Die abgeschiedene Flüssigkeit an der Oberfläche der äquidistanten Bleche sammelt sich in querliegenden Sicken nach einer jeden Richtungsänderung des Dampfstroms in Gestalt von Strahlen und wird unter der Fliehkrafteinwirkung auf die Innenfläche der Trommelwellungen abgeleitet. The separator according to the invention has a high separation capacity, because the separation thanks to multiple changes in the direction of movement of the steam flow takes place in the centrifugal force field and no further detection of the liquid takes place. The separated liquid collects on the surface of the equidistant sheets in transverse corrugations after each change of direction of the steam flow in the form of rays and is under the action of centrifugal force on the inner surface derived from the drum corrugations.

Die Anwendung der Erfindung gestattet, den Wärmeaustauschprozeß zu intensivieren und sowohl Stoffe, die feste Einschlüsse enthalten, wie auch zähigere Produkte zu behandeln. The application of the invention allows the heat exchange process to intensify and substances that contain solid inclusions as well as tough ones Treat products.

Ferner ergibt sich die Möglichkeit, die Verweilzeit des zu behandelnden Produktes im Verdampfer zu verkürzen und zu regulieren. There is also the possibility of adjusting the residence time of the to be treated Shorten and regulate the product in the evaporator.

Dabei gewährleistet diese konstruktuve Lösung die Selbstreinigung der Wärmeaustauschfläche von Verunreinigungen und ermöglicht einen einfacheren Zusammenbau und Betrieb des Apparates. This constructive solution guarantees self-cleaning the heat exchange surface of impurities and allows easier assembly and operation of the apparatus.

Im Apparat wird eine hohe Abscheidungsfähigkeit gewährleistet und die Erhöhung der Produktqualität erzielt. A high separation capacity is guaranteed in the apparatus and the increase in product quality achieved.

Weitere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgend angeführten ausführlichen Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen verständlich; in den Zeichnungen zeigt: Fig.1 - Gesamtansicht des Rotor-Dünnschichtverdampfers gemäß der Erfindung, im Längsschnitt; Fig.2 - Schnitt nach der Linie II-II von Fig.1; Fig.3 - Teil einer Welltrommel, Gesamtansicht; Fig.4 - Schnitt nach der Linie IY-IY von Fig.3; Fig.5 - in Fig.1 dargestellte Einheit A; Fig.6 - Gesamtansicht des Rotor-Dünnschichtverdampfers mit konischen Trommeln; Fig .7 - Gesamtansicht des Rotor-Dünnschichtverdampfers mit konischen Gehäusesektionen und konischen Trommeln; Fig.8, 9, 10 - verschiedene konstruktive Ausführungsformen von Welltrommeln; Fig.11 - Längsschnitt durch einen Teil einer Welltrommel. Other objects and advantages of the present invention will be apparent from the detailed description given below and the accompanying drawings understandable; In the drawings: FIG. 1 shows an overall view of the thin-film rotor evaporator according to the invention, in longitudinal section; Fig.2 - section along the line II-II of Fig.1; 3 - part of a corrugated drum, overall view; Fig. 4 - Section along the line IY-IY of Figure 3; Fig.5 - unit A shown in Fig.1; Fig. 6 - Overall view of the thin-film rotor evaporator with conical drums; Fig. 7 - Overall view of the rotor thin-film evaporator with conical housing sections and conical drums; Fig. 8, 9, 10 - different constructive embodiments of corrugated drums; Fig. 11 - Longitudinal section through a Part of a corrugated drum.

Der in Fig.1 dargestellte Rotor-Dünnschichtverdampfer enthält--ein vertikal angeordnetes Gehäuse 1, das aus übereinander liegenden Sektionen 2, 2a, 2b ausgeführt ist, die mit jeweiligen Heizdampfmänteln 3, 3a, 3b versehen sind. Stutzen 4, 5, 6 sind jeweils zur Zuführung des Ausgangsprodukts' Ableitung des Blasenrückstands (bzw. der konzentrierten Lösung: Ableitung der Brüdendämpfe bestimmt. Im Innern des Gehäuses 1 koaxial zu ihm ist in den Sektionen 2, 2a, 2b auf einer Welle 7 ein Rotor 8 angebracht, der Welltrommeln 9, 9a, 9b trägt, die mit Öffnungen 10 (Fig.3, 4, 5) zum Ausschleudern der Flüssigkeit auf eine Wärmeaustauschfläche 11, 11a, 11b von jeweiligen Stufen 12, 12a, 12b des Gehäuses 1 ausgeführt sind. Die Trommel 9 ist im oberen Teil an einem Verteilungsring 13 eines Tellers 14, im unteren Teil aber an einem Ring 15 einer Nabe 16 befestigt, die auf der Welle 7 starr angebracht sind. Die tiefer gelegenen Trommeln 9a, 9b sind stirnseitig an Naben 17, 17a, und 18, 18a befestigt, die auf der Welle 7 starr angebracht sind. Sie sind an Ringen 19, 19a und 20, 20a von jeweiligen oberen und unteren Naben 17, 17a und 18, 18a befestigt. Die Befestigung der Trommeln 9, 9a, 9b an den Verteilungsringen 13, 19, 19a und den Ringen 15, 20, 20a geschieht mittels (in Fig. nicht abgebildeten) Bandagen und Schrauben. Die Wände der Trommeln 9, 9a, 9b sind in der Längsrichtung zur Trennung der auf ihre Innenfläche geleiteten Flüssigkeit in einzelne Ströme gewellt, die unter der Schwerkrafteinwirkung an der Innenfläche von Vorsprüngen 21 der Wellungen (Fig.2, 4) herabfließen, in denen die Öffnungen 10 zum Schleudern der Flüssigkeit an die Wärmeaustauschfläche 11, 11a, llb einer jeden Stufe des Gehäuses 1 vorgesehen sind. Der Teller 14, der zur gleichmäßigen Verteilung der Flüssigkeit über die Innenfläche der Vorsprünge 21 der Wellungen der oberen Trommel 9 bestimmt ist, weist eine Vertiefung auf, die einen zylindrischen Behälter 22 darstellt, dessen Ränder in Gestalt eines konzentrischen-Ringes 13 ausgeführt sind, dessen Innendurchmesser kleiner als der Innendurchmesser des zylindrischen Behälters 22 ist und der über seine Außenkreislinie an die Innenfläche von Vertiefungen 23 (Fig.2) der Wellungen der Trommel 9 anschließt. In den tiefer gelegenen Trommeln 9a, 9b sind zur gleichmäßigen Verteilung der Flüssigkeit über die Innenfläche der Vorsprünge 21 der Wellungen der Trommeln 9a, 9b jeweilige Verteilungsringe 19, 19a der oberen Naben 17 und 17a bestimmt, die an ihrem Umfang an die Vertiefungen 23 der Wellungen der Trommeln 9a, 9b anschließen, während am Innenkreis der Ringe 19, 19a jeweilige Bordwände 24, 24a vorgesehen sind, die den Überwurf der Flüssigkeit in den Hohlraum der Trommeln 9, 9a, 9b verhindern. The rotor thin film evaporator shown in Fig.1 contains - a vertically arranged housing 1, which consists of sections 2, 2a, 2b is executed, which are provided with respective heating steam jackets 3, 3a, 3b. Nozzles 4, 5, 6 are each used to feed the starting product and discharge the bubble residue (or the concentrated solution: discharge of the vapor vapors determined. Inside of the housing 1 is coaxial with it in the sections 2, 2a, 2b on a shaft 7 Rotor 8 attached, the corrugated drums 9, 9a, 9b carries, which with openings 10 (Fig.3, 4, 5) for centrifuging the liquid onto a heat exchange surface 11, 11a, 11b of respective steps 12, 12a, 12b of the housing 1 are executed. The drum 9 is in the upper part on a distribution ring 13 of a plate 14, in the lower part but attached to a ring 15 of a hub 16 which is rigidly attached to the shaft 7 are. The lower drums 9a, 9b are frontally on hubs 17, 17a, and 18, 18a, which are rigidly attached to the shaft 7. You are on rings 19, 19a and 20, 20a of upper and lower hubs 17, 17a and 18, 18a, respectively attached. The attachment of the drums 9, 9a, 9b to the distribution rings 13, 19, 19a and the rings 15, 20, 20a takes place by means of bandages (not shown in FIG.) and screws. The walls of the drums 9, 9a, 9b are in the longitudinal direction for separation the liquid conveyed onto its inner surface is corrugated into individual streams which under the action of gravity on the inner surface of protrusions 21 of the corrugations (Fig.2, 4) flow down, in which the openings 10 for centrifuging the liquid on the heat exchange surface 11, 11a, 11b of each stage of the housing 1 is provided are. The plate 14, which is used to evenly distribute the liquid over the inner surface the Projections 21 of the corrugations of the upper drum 9 is determined, has a recess, which is a cylindrical container 22, the Edges are designed in the form of a concentric ring 13, the inner diameter of which is smaller than the inner diameter of the cylindrical container 22 and the about its outer circle line to the inner surface of depressions 23 (Fig.2) of the corrugations the drum 9 connects. In the lower drums 9a, 9b are for uniform Distribution of the liquid over the inner surface of the projections 21 of the corrugations of the drums 9a, 9b, respective distribution rings 19, 19a of the upper hubs 17 and 17a determined on its periphery to the recesses 23 of the corrugations of the drums 9a, 9b connect, while on the inner circle of the rings 19, 19a respective side walls 24, 24a are provided, which allow the liquid to be thrown into the cavity of the drums 9, 9a, 9b prevent.

Erfindungsgemäß sind die Sektionen 2, 2a, 2b des Rotor-Dünnschichtverdampfers stufenweise ausgeführt, derart, daß ein Boden 25 des Gehäuses 1 der Sektion 2 der oberen Stufe 12 sich im Innern der tiefer gelegenen hohlen Welltrommel 9a über dem Verteilungsring 19 befindet, der sich im oberen Teil der Trommel 9a befindet, während ein Boden 25a des Gehäuses der Sektion 2a der tiefer gelegenen Stufe 12a sich im Innern der unteren hohlen Welltrommel 9b über dem Verteilungsring 19a befindet, der im oberen Teil der Trommel 9b angeordnet ist. Dank dieser Ausführung des Apparates fließt die zu behandelnde Flüssigkeit frei und ohne aufgehalten zu werden an der Wärmeaustauschfläche der höherliegenden Stufe des Apparatgehäuses unmittelbar auf den Verteilungsring einer jeden tiefer gelegenen hohlen Welltrommel herab. Die Böden 25, 25a der Sektionen 2 und 2a der Stufen 12, 12a sind zur gleichmäßigeren Flüssigkeitsverteilung gezahnt ausgeführt. According to the invention, the sections 2, 2a, 2b of the rotor thin-film evaporator carried out in stages, such that a bottom 25 of the housing 1 of the section 2 of the upper stage 12 is inside the deeper hollow corrugated drum 9a above the Distribution ring 19 located in the upper part of the drum 9a while a bottom 25a of the housing of the section 2a of the lower level 12a is in Located inside the lower hollow corrugated drum 9b above the distribution ring 19a, which is arranged in the upper part of the drum 9b. Thanks to this design of the apparatus the liquid to be treated flows freely and without being stopped at the Heat exchange surface of the higher level of the apparatus housing directly down the distribution ring of each lower hollow corrugated drum. The floors 25, 25a of the sections 2 and 2a of the stages 12, 12a are for more even distribution of the liquid serrated.

Zur Gewährleistung der Abscheidung des in die Hohlräume der Trommeln 9, 9a, 9b eintretenden Dampfstroms sind die letzteren (Fig.3, 4, 5) aus einzelnen bogenförmigen längsgewellten Platten 26 ausgeführt, die mit Spalten 27 vertikal zueinander liegen, und ihnen gegenüber sind Prallbleche 28 W-förmigen Profils angebracht. Die Prallbleche 28 überdecken die Spalte 27, und ihre Vorsprünge 29 befinden sich in Hohlräumen 30 der Randwellungen der Nachbarplatten 26. Ein oberer Außenrand 31 der Verteilungsringe 13, 19, 19a (Fig. To ensure the deposition of the in the cavities of the drums 9, 9a, 9b entering steam flow are the latter (Fig.3, 4, 5) from individual Arcuate longitudinally corrugated plates 26 executed with columns 27 vertically lie to each other, and opposite them are baffles 28 W-shaped Profile appropriate. The baffle plates 28 cover the gaps 27 and their projections 29 are located in cavities 30 of the edge corrugations of the neighboring plates 26. An upper one Outer edge 31 of the distribution rings 13, 19, 19a (Fig.

5), die im oberen Teil der Trommeln 9, 9a, 9b angeordnet sind, ist zur Verminderung von Verlusten an kinetischer Energie der Flüssigkeit bei Änderung ihrer Bewegungsrichtung von der horizontalen in die vertikale abwärtsgerichtete Richtung abgerundet. Zur Gewährleistung der Bewegungsrichtung der Flüssigkeit und zum freien Ausschleudern derselben aus den Öffnungen 10 der Trommeln 9, 9a, 9b auf die Wärmeaustauschfläche 11, 11a, 11b ist ein oberer Rand 32 (Fig. 3, 4, 5) der Öffnungen 10 an den Vorsprüngen 21 der V[ellungen zur Peripherie hin knickfrei abgebogen. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist zur Vermeidung des Mitreißens der Flüssigkeit bei der Berührung des Dampfstroms mit der Flüssigkeit, die an der Innenfläche der Welltrommeln 9, 9a, 9b herabfließt, ist im Hohlraum der unteren Trommel 9b auf der Welle 7 des Rotors 8 ein Trägheitsabscheider 33 (Fig.1, 2) angeordnet, der ein Paket von vertikal parallel zueinander mit einem bestimmten Schritt aneinandergereihten Blechen 34 mit quergehenden Sicken 34 darstellt.5), which are arranged in the upper part of the drums 9, 9a, 9b is to reduce losses of kinetic energy of the liquid when changing their direction of movement from the horizontal to the vertical downward Direction rounded. To ensure the direction of movement of the liquid and for free ejection of the same from the openings 10 of the drums 9, 9a, 9b the heat exchange surface 11, 11a, 11b is an upper edge 32 (Fig. 3, 4, 5) of the Openings 10 on the projections 21 of the cavities towards the periphery without kinks turned. According to the present invention, to avoid entrainment is the Liquid when the vapor stream comes into contact with the liquid on the inner surface the corrugated drums 9, 9a, 9b flows down, is in the cavity of the lower drum 9b the shaft 7 of the rotor 8, an inertial separator 33 (Fig.1, 2) is arranged, which is a Package of vertically lined up parallel to each other with a certain step Plates 34 with transverse beads 34 represents.

Der Verdampfer arbeitet auf die folgende Weise. The vaporizer works in the following way.

Der Ausgangsstoff gelangt über den Stutzen 4 (Fig.1) in den zylindrischen Behälter 22. Bei Umdrehung des Rotors 8 steigt die Flüssigkeit unter der Fliehkrafteinwirkung an dessen Wänden hoch, wodurch eine konzentrische vertikale Schicht erzeugt wird. Indem die Flüssigkeit über den Ihnenrand des konzentrischen Ringes 13 auf dem gesamten Kreisumfang desselben überströmt, zerfließt sie gleichmäßig über seine Oberfläche in Gestalt einer Dünnschicht und ändert dann, sobald sie den abgerundeten Außenrand 31 erreicht hat, ihre Bewegungsrichtung von der horizontalen in die vertikale abwärtsgerichtete Richtung, wird vom Ring 13 auf die Innenfläche der Vorsprünge 21 der Wellungen der Trommel 9 abgeworfen, was ohne erheblichen Verlust an kinetischer Energie dieser Flüssigkeit erfolgt. In der Trommel 9 wird die Flüssigkeit in einzelne vertikale Ströme getrennt. The starting material reaches the cylindrical one via the nozzle 4 (Fig. 1) Container 22. As the rotor 8 rotates, the liquid rises under the effect of centrifugal force high on its walls, creating a concentric vertical layer. By the liquid over the edge of the concentric ring 13 on the entire Circumference of the same flows over, it flows evenly over its surface in the form of a thin layer and then changes as soon as it has the rounded outer edge 31 has reached its direction of movement from the horizontal to the vertical downward Direction, is from the ring 13 on the inner surface of the projections 21 of the corrugations of the Drum 9 thrown off, which without significant loss of kinetic energy of this Liquid occurs. In the drum 9 is the liquid in individual vertical currents separated.

Nach Erreichen der Öffnungen 10 (Fig.3, 5), die sich an den Vorsprüngen 21 der'Wellungen der Trommel 9 in verschiedenen Höhen der letzteren befinden, werden die Flüssigkeitsströme durch die Öffnungen 10 auf die Wärmeaustauschfläche 11 der Stufe 12 des Gehäuses 11 ausgeschleudert, wo sie eine verwirbelte absteigende Dünnschicht bilden, die nach unten abfließt. Ein Teil der Flüssigkeit an der Wärmeaustauschfläche 11 wird verdampft, und die nicht verdampfte Flüssigkeit fließt von ihrem gezahnten Boden 25 gleichmäßig über den gesamten Umfang auf den Verteilungsring 19 herab, der im oberen Teil der tiefer gelegenen Trommel 9a angebracht ist. Weiterhin wird die Flüssigkeit unter der Fliehkrafteinwirkung vom Ring 19 auf die Innenfläche der Vorsprünge 21 der Wellungen der Trommel 9a geschleudert, wo sich der Zyklus wiederholt. Die eingedampfte Lösung (bzw. Blasenrückstand) wird durch den Stutzen 5 entfernt, und der beim Verdampfen der Flüssigkeit gebildete Dampf tritt durch die Spalte 27 in die Hohlräume der Trommeln 9, 9a, 9b ein, wobei er einige Male in den Spalten zwischen den längsgewellten Platten 26 und den Prallblechen 28, deren Vorsprünge 29 sich in den Hohlräumen 30 der Randwellungen der Nacbbarplatten 26 befinden, abbiegt und die Flüssigkeit von ihm abgeschieden wird. Die abgeschiedene Flüssigkeit wird von den Vorsprüngen 29 der Prallbleche 28 unter der Fliehkrafteinwirkung auf die Innenfläche der Vorsprünge 21 der Wellungen der Trommeln 9, 9a, 9b abgeworfen.After reaching the openings 10 (Fig.3, 5), which are located on the projections 21 der'Wellungen the drum 9 are located at different heights of the latter the liquid flows through the openings 10 onto the heat exchange surface 11 of the Stage 12 of the housing 11 is ejected, where it is a swirling descending thin layer form that flows downwards. Part of the liquid on the heat exchange surface 11 is vaporized, and the non-vaporized liquid flows from your toothed one Floor 25 down evenly over the entire circumference onto the distribution ring 19, which is attached in the upper part of the lower drum 9a. Will continue the liquid under the action of centrifugal force from the ring 19 on the inner surface of the Projections 21 of the corrugations of the drum 9a flung where the cycle repeats. The evaporated solution (or bubble residue) is removed through the nozzle 5, and the vapor formed when the liquid evaporates passes through the gap 27 into the cavities of the drums 9, 9a, 9b, several times in the crevices between the longitudinally corrugated plates 26 and the baffle plates 28, their projections 29 are located in the cavities 30 of the corrugations of the peripheral plates 26, turns and the liquid is separated from it. The separated liquid will of the projections 29 of the baffle plates 28 under the action of centrifugal force on the Inner surface of the projections 21 of the corrugations of the drums 9, 9a, 9b thrown off.

Ein Teil des Dampfes strömt ins Innere der Trommeln über die Stirnflächen zwischen den Trommeln 9, 9a und 9a, 9b hinein, und nachdem der Dampf um 2700 abbiegt, wird die Flüssigkeit im Ringspalt zwischen der Innenfläche des unteren Teils der Trommeln 9, 9a und der Außenfläche der Bordwände 24, 24a-vom ihm abgeschieden. Die abgeschiedene Flüssigkeit wird von den Ringen 15, 20 auf die Innenfläche der Vorsprünge 21 der Wellungen der Trommeln 9, 9a abgeworfen. Part of the steam flows into the interior of the drums via the end faces in between drums 9, 9a and 9a, 9b, and after the steam turns around 2700, the liquid is in the annular gap between the inner surface of the lower part of the Drums 9, 9a and the outer surface of the side walls 24, 24a-separated from it. the Separated liquid is deposited by the rings 15, 20 on the inner surface of the projections 21 of the corrugations of the drums 9, 9a thrown off.

Endgültige Dampfabscheidung erfolgt am Austritt aus dem Hohlraum der unteren Trommel 9b im Abscheider 33, wobei in den Spalten zwischen den Sicken der Bleche 34 der Dampf einige Male abbiegt. Die abgeschiedene Flüssigkeit wird von der Oberfläche der Bleche 34 auf die Innenfläche der Trommel 9b abgeworfen.Final vapor deposition takes place at the exit from the cavity of the lower drum 9b in separator 33, wherein in the columns between the beads of the metal sheets 34 the steam turns a few times. The separated liquid is thrown from the surface of the metal sheets 34 onto the inner surface of the drum 9b.

In Fig.6 ist ein Verdampfer dargestellt, in dem Welltrommeln 35, 35a und 35b die Form von abgeschnittenen Kegeln, die Sektionen des Apparatgehäuses aber eine zylindrische Form besitzen. In dieser Ausfübrungsform des Verdampfers wird die Fliehkraft (die Fliehkraftkomponente, die längs der Mantellinie des Trommelkegels abwärts gerichtet ist) zur zwangsweisen Verschiebung der Flüssigkeit von oben nach unten an der Innenfläche der Vorsprünge der Wellungen der Trommeln 35, 35a, 35b und an der Wärmeaustauschfläche 11, 11a, 11b der jeweiligen Sektionen 2, 2a und 2b ausgenutzt. In Figure 6, an evaporator is shown in which corrugated drums 35, 35a and 35b the shape of truncated cones, the sections of the apparatus housing but have a cylindrical shape. In this embodiment of the evaporator is the centrifugal force (the centrifugal force component that runs along the surface line of the drum cone is directed downwards) for the forced displacement of the liquid from above to down on the inner surface of the protrusions of the corrugations of the drums 35, 35a, 35b and on the heat exchange surface 11, 11a, 11b of the respective sections 2, 2a and 2b exploited.

Dieser Apparat kann zur Behandlung von insbesondere wärmeempfindlichen (thermisch unstabilen) Stoffen sowohl mit erhöhter Zähigkeit wir auch von niedrigviskosen Produkten, die eine minimale Verweilzeit derselben in der Heizzone brauchen, sowie zur Durchführung von chemischen Flüssigphasenreaktionen eingesetzt werden, die eine Regulierung der Verweilzeit der Reaktionskomponenten im Apparat voraussetzen. This apparatus can be used to treat particularly heat-sensitive (thermally unstable) materials, both with increased toughness and low-viscosity materials Products that need a minimal dwell time of the same in the heating zone, as well as be used to carry out chemical liquid phase reactions that have a Assume regulation of the residence time of the reaction components in the apparatus.

In Fig.7 ist eine Ausführungsform des Verdampfers dargestellt, in dem sowohl die Welltrommeln 35, 35a, 35b wie auch die Sektionen 36, 36a, 36b des Gehäuses 1 des Apparates, die mit den Heizmänteln 37, 37a und 37b versehen sind, konische Form besitzen In diesem Apparat wird gleichfalls die Fliehkraft zur zwangsweisen' Verschiebung (Transportierung) der zu behandelnden Flüssigkeit ausgenutzt.In Figure 7, an embodiment of the evaporator is shown in which both the corrugated drums 35, 35a, 35b as well as the sections 36, 36a, 36b of the Housing 1 of the apparatus, which are provided with the heating jackets 37, 37a and 37b, have a conical shape. In this apparatus, the centrifugal force is also used Displacement (transport) of the liquid to be treated exploited.

Außerdem trägt in dieser Ausführungsform die konische Gestalt der Sektionen 36, 36a, 36b des Gehäuses 1 gleichfalls zur Erzielung optimaler Bedingungen zur zwangsweisen Verschiebung (Transportierung) des zu behandelnden Produktes an der Wärmeaustauschfläche von oben nach unten dank verminderten Verlusten an kinetischer Energie der ausgeschleuderten Flüssigkeitsstrahlen bei deren Kontakt mit der Wärmeaustauschfläche bei. Aus diesem Grund ist dieser Apparat der univer- sellste Verdampfer und kann zur Behandlung von Produkten in breitem Bereich ihrer verschiedenen wärmephysikalischen Eigenschaften eingesetzt werden. In addition, the conical shape of the carries in this embodiment Sections 36, 36a, 36b of the housing 1 also to achieve optimal conditions for the forced displacement (transport) of the product to be treated the heat exchange surface from top to bottom thanks to reduced losses of kinetic Energy of the ejected liquid jets when they come into contact with the heat exchange surface at. For this reason, this apparatus is the universal best vaporizer and can be used to treat products in wide range of their various thermal physical Properties are used.

In den beschriebenen Ausführungsformen des Verdampfers, dargestellt in Fig.6' 7, kann'die Flüssigkeitsschicht zwangsweise verschoben, die Verweilzeit des zu behandelnden Produktes im Apparat vermindert und reguliert werden, wobei die Wärmeaustauschfläche von selbst gereinigt (reingewaschen) wird. In the described embodiments of the evaporator, shown in Fig.6'7, the liquid layer can be forcibly shifted, the dwell time of the product to be treated are reduced and regulated in the apparatus, with the heat exchange surface is cleaned (washed clean) by itself.

Durch Erhöhen der Umdrehungsgeschwindigkeit des Rotors unter der Einwirkung der kinetischen Energie der Flüssigkeitsstrablen lassen sich zähigere Stoffe intensiver verschieben (transportieren) und somit auch behandeln. By increasing the speed of rotation of the rotor under the The effect of the kinetic energy of the fluid flow can be more viscous Moving (transporting) substances more intensively and thus also treating them.

Durch Änderung der Rotordrehzahl läßt sich die Verschiebungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit und somit die Verweilzeit des zu behandelnden Produktes im Apparat regulieren. The displacement speed can be adjusted by changing the rotor speed the liquid and thus the residence time of the product to be treated in the apparatus regulate.

Hierbei erfolgt, indem die Dünnschicht zwangsweise verschoben und gleichzeitig durch den Flüssigkeitsstrom verwirbelt wird, der aus der Trommel ausgeschleudert wird, die Selbstreinigung (das Reinwaschen) der Wärmeaustauschfläche des Apparates. This is done by forcibly shifting the thin layer and is swirled at the same time by the flow of liquid ejected from the drum self-cleaning (washing clean) of the heat exchange surface of the device.

In Fig.8, 9, und 10 sind verschiedene Ausführungsformen von Welltrommeln zur Verteilung der Flüssigkeit im Rotor-Dünnschichtverdampfer dargestellt, die in den Fällen zur Anwendung kommen können, da keine hohe Abscheidungsfähigkeit erforderlich ist, so beispielweise beim Einsatz des Apparates als Verdampfer (Destillationsblase) einer Säule bei der Vakuumrektifikation, bei der Eindickung von Produkten sowie in anderen Prozessen. In Fig. 8, 9, and 10 are different embodiments of corrugated drums for the distribution of the liquid in the rotor thin-film evaporator, which is shown in the cases can be used, since no high separation capacity is required is, for example, when using the device as an evaporator (still) a column in vacuum rectification, in the thickening of products as well in other processes.

In Fig.8 ist eine hohle Trommel dargestellt, die aus einzelnen bogenförmigen längsgewellten Platten 26 besteht, die mit Spalten 38 vertikal zueinander angeordnet sind, derart, daß die Ränder der Wellungen der Nachbarplatten 26 relativ zueinander versetzt sind, wodurch sie den direkten Dampfdurchtritt in den Trommelhohlraum versperren. In Fig.8 a hollow drum is shown, which consists of individual arc-shaped there is longitudinally corrugated plates 26, which are arranged with columns 38 vertically to each other are, such that the edges of the corrugations of the neighboring plates 26 relative to each other are offset, thereby blocking the direct passage of steam into the drum cavity.

In Fig.9 ist eine hohle Welltrommel dargestellt, die aus einzelnen Wellungen (Zähnen) 39 besteht, die mit Spalten 38 vertikal zueinander angeordnet sind, derart, daß die Ränder der Nachbarwellungen relativ zueinander versetzt sind, wodurch sie den direkten Dampfdurchtritt in den Trommelhohlraum versperren. In Fig.9 a hollow corrugated drum is shown, which consists of individual Corrugations (teeth) 39 is made up with crevices 38 vertical to each other are arranged such that the edges of the adjacent corrugations are relative to each other are offset, thereby blocking the direct passage of steam into the drum cavity.

In Fig.10 ist eine hohle Welltrommel dargestellt, die aus mit Spalten 38 vertikal zueinander angeordneten und relativ zueinander versetzten Elementen 40 besteht, die in ihrem Querschnitt Halbkreise besitzen. Die Elemente 40 versperren den direkten Dampfdurchtritt in den Trommelhohlraum. In Fig.10 a hollow corrugated drum is shown, which is made with columns 38 vertically arranged and offset relative to each other elements 40 consists, which have semicircles in their cross-section. Block the elements 40 the direct passage of steam into the drum cavity.

In Fig.8, 9, 10 sind die Öffnungen zum Flüssigkeitsaustritt an den Vorsprüngen der Trommelwellungen nicht abgebildet. In Fig.8, 9, 10, the openings for the liquid outlet are at the Drum corrugation protrusions not shown.

In Fig.11 ist eine hohle Trommel dargestellt, die aus einem ununterbrochenen gewellten Band besteht. An den Vorsprüngen der Trommelwellungen sind die Öffnungen 10 mit dem abgebogenen oberen Rand 32 vorhanden, die zum Schleudern der Flüssigkeit an die Wärmeaustauschfläche des Apparates bestimmt sind, und an den Vertiefungen 23 der Wellungen sind über die gesamte Höhe der Trommel Öffnungen 41 vorgesehen, deren oberer Rand 42 so abgebogen ist, daß er den direkten Dampfdurchtritt in den Rotorhohlraum versperrt. In Fig.11 a hollow drum is shown, which consists of a continuous corrugated tape. The openings are on the protrusions of the drum corrugations 10 with the bent upper edge 32 present, which is used to spin the liquid on the heat exchange surface of the device and on the wells 23 of the corrugations are provided over the entire height of the drum openings 41, whose upper edge 42 is bent so that it allows direct steam passage into the Blocked rotor cavity.

Auf diese Weise gestattet es die erfindungsgemäße Konstruktion des Verdampfers, den Wärmeaustauschprozeß im Apparat beträchtlich zu intensivieren und dessen Einsatzgebiet erheblich zu erweitern. In this way, the construction of the invention allows Evaporator to intensify the heat exchange process in the apparatus and considerably to expand its field of application considerably.

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Claims

ROTOR-DUNNSCHICHTVERDEXPFER PATENTANSPRÜCHE 1. Rotor-Dünnschichtverdampfer, der ein vertikales Gehäuse (1) mit Heizmänteln (3, 3a, 3b), das in Gestalt von Sektionen (2, 2a, 2b) ausgeführt ist, in einer jeden Sektion (2, 2a, 2b) auf einer Welle (7) angebrachte Weiltrommeln (9, 9a, 9b) mit Öffnungen (10) in Vorsprüngen (21) der Wellungen, Verteilungsringe (13, 19, 19a), die an den oberen Enden der Trommeln (9, 9a, 9b) befestigt sind, sowie Abscheider enthält, die zwischen den Trommeln (9, 9a, 9b) angeordnet sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t, daß die Sektionen (2, 2a, 2b) des Verdampfers stufenweise angeordnet sind, derart, daß der Boden (25, 25a) des Gehäuses einer jeden Sektion (2, 2a) einer höherliegenden Stufe (12, 12a) über einem Verteilungsring (19, 19a) im Innern der Trommel (9a, 9b) einer tiefer gelegenen Stufe (12a, 12b) liegt. ROTOR THIN FILM EVAPORATOR PATENT CLAIMS 1. Rotor thin film evaporator, a vertical housing (1) with heating jackets (3, 3a, 3b), which is in the form of sections (2, 2a, 2b), in each section (2, 2a, 2b) on a shaft (7) attached Weil drums (9, 9a, 9b) with openings (10) in projections (21) of the Corrugations, distribution rings (13, 19, 19a) attached to the upper ends of the drums (9, 9a, 9b) are attached, as well as contains separators, which are between the drums (9, 9a, 9b) are arranged, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h -n e t that the Sections (2, 2a, 2b) of the evaporator are arranged in stages, such that the Bottom (25, 25a) of the housing of each section (2, 2a) of a higher level (12, 12a) over a distribution ring (19, 19a) inside the drum (9a, 9b) one lower level (12a, 12b).

2. Rotor-Dünnschichtverdampfer nach Anspruch 1, da dur c h gek e n n z ei c h n e t, daß die Weiltrommeln (35, 35a, 35b) die Form eines abgeschnittenen Kegels besitzen. 2. rotor thin film evaporator according to claim 1, since dur c h gek e n n z ei c h n e t that the Weil drums (35, 35a, 35b) have the shape of a truncated Own Kegels.

3. Rotor-Dünnscbicbtverdampfer nach Ansprüchen 1, 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die erwähnten Trommeln (9, 9a, 9b und 35, 35a, 35b) aus mit einein Spalt (27) angeordneten Platten (26) mit Längswellungen und W-förinigen Prallblechen (28) ausgeführt sind, die zwischen den Platten (26) angeordnet sind, wobei die Vorsprünge (29). der Prallbleche (28) sich im Hohlraum (30) der Vorsprünge (21) der Randwellungen der Platten (26) befinden. 3. Rotor thin section evaporator according to claims 1, 2, d a d u r c h e k e n n n n e i c h n e t that the mentioned drums (9, 9a, 9b and 35, 35a, 35b) of plates (26) with longitudinal corrugations and arranged with a gap (27) W-shaped baffle plates (28) are designed, which are arranged between the plates (26) are, the projections (29). the baffle plates (28) in the cavity (30) of the Projections (21) of the edge corrugations of the plates (26) are located.

4. Rotor-Dünnschichtverdampfer nach Ansprüchen 1-3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß im Hohlraum der unteren Trommel (9b, 35b) ein Trägbeitsab. -scheider (33) angeordnet ist. 4. rotor thin-film evaporator according to claims 1-3, d a d u r c h it is noted that in the cavity of the lower drum (9b, 35b) a support workab. separator (33) is arranged.