DE4003120C1 - Liq. mixture thermal separation method - heating re-concentrating solvent stream and mixture stream before combining at end for supply - Google Patents

Abstract

The mixture is pumped (5) to a preheater (3) for liquefaction and then passed to an absorber (4) along with a recycled part stream of solvent from a desorber (1) is enriched in mixture enrichment section (41m 42) without mutual mixing to the smae concn. and temp. with the evaporating component. A neutral gas stream from the liquefier and several neutral gas streams from the desorber with different contents of the evaporating component are fed to equal vapour pressure locations of the enrichment section against the absorbing liquid streams. In the first part (41) the re-concentrating solvent stream is heated and in the second part it heats the mixture stream. The liquid streams combine at the end for supply to the desorber. USE/ADVANTAGE - Galvanic cell, thermoelectric cell. Energy requirements are less than current processes.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur thermischen Trennung von flüssigen Gemischen nach der Gattung des Anspruchs 1 sowie die Kombination des beanspruchten Verfahrens mit dem bekannten Maiuri- Verdampfungs-Absorptionsverfahren als Wärmetransformationsverfahren und mehrere Kombinationen dieses Wärmetransformationsverfahrens mit verschiedenen bekannten Teilverfahren zur Energiedirektkonversion.The invention relates to a method for the thermal separation of liquid mixtures according to the preamble of claim 1 and the Combination of the claimed method with the known Maiuri Evaporation absorption process as a heat transformation process and several combinations of this heat transformation process with various known sub-methods for direct energy conversion.

Bekanntlich können erwärmte Flüssigkeiten und auch Flüssigkeitsgemische unterhalb ihrer Siedetemperatur in einen untersättigten Neutralgasstrom hinein verdampfen, indem sich die ausdampfende Flüssigkeit abkühlt und der Dampfgehalt eines gesättigten Neutralgasstromes auskondensiert, oder von einem Lösungsmittel absorbiert werden, indem der gesättigte Neutralgasstrom gekühlt wird oder der Partialdampfdruck im absorbierenden Lösungsmittel geringer gehalten wird als im Neutralgasstrom.As is known, heated liquids and liquid mixtures can below their boiling point into an undersaturated one Vaporizing the neutral gas stream by allowing the evaporating Liquid cools down and the vapor content of a saturated neutral gas stream condensed out, or absorbed by a solvent by cooling the saturated neutral gas stream or the Partial vapor pressure in the absorbing solvent kept lower is considered in the neutral gas flow.

Technisch genutzt werden diese physikalischen Vorgänge bei der Trocknung von Feststoffen, bei der Aufkonzentrierung von Lösungen und bei der destillativen Trennung von Flüssigkeitsgemischen mit unterschiedlichen Dampfdrucken der Gemischkomponenten.These physical processes are used technically at Drying solids when concentrating solutions and with the separation of liquid mixtures by distillation different vapor pressures of the mixture components.

Ein bekannter Vorteil der Gemischtrennung in Anwesenheit eines strömenden Neutralgases ist das Ausdampfen der flüchtigen Gemischkomponente bei konstantem Systemgesamtdruck über ein Temperaturintervall bei reduzierten Temperaturen. Deshalb wird das Verfahren alternativ zur Vakuumdestillation insbesondere zur Trennung temperaturempfindlicher, korrosiver und auch azeotroper Stoffgemische genutzt.A known advantage of mixture separation in the presence of a flowing neutral gas is the evaporation of the volatile Mixture component at a constant total system pressure above one Temperature interval at reduced temperatures. That is why the process as an alternative to vacuum distillation in particular for the separation of temperature sensitive, corrosive and also azeotropic Mixtures of substances used.

Das Verfahren bietet auch gute Möglichkeiten für einen prozeßinternen Wärmerückgewinn und damit für einen energiesparenden Prozeßablauf. Es sind daher aus der Literatur bereits zahlreiche technische Ausführungsformen dieses Trennverfahrens bekannt, die auf diesen energiesparenden Prozeßablauf abzielen, indem Prozeßabwärme sowohl auf direktem rekuperativen Wege wie auch auf indirektem Wege, über die Zwischenschaltung einer Wärmepumpe, dem Prozeß zurückgeführt werden kann.The method also offers good opportunities for an in-process Heat recovery and thus for an energy-saving process. There are therefore numerous technical embodiments from the literature known this separation process based on this energy-saving Target process flow by adding process waste heat to both direct recuperative ways as well as indirect ways, about the interposition of a heat pump, the process returned can be.

In DRP 4 94 108 sind beispielsweise mehrere Ausführungsformen eines solchen Ausdampfverfahrens mit einer durch einen Ausdampfer und einen Verflüssiger zirkulierenden Neutralgasatmosphäre beschrieben. Ähnliche Anlagenausführungen offenbaren die DE-OS 31 47 460, DE-OS 29 03 008 und US 38 33 044. Inhaltlich unterscheiden sich diese hinsichtlich der zu trennenden Stoffgemische und in einer mehr oder weniger den Wärmerückgewinn begünstigenden Anordnung der Wärmetauscher.In DRP 4 94 108, for example, several embodiments are one such an evaporation process with an evaporator and described a condenser circulating neutral gas atmosphere. Similar plant designs reveal the DE-OS 31 47 460, DE-OS 29 03 008 and US 38 33 044. Differentiate in content this with regard to the mixtures of substances to be separated and in a more or less conducive to heat recovery Arrangement of the heat exchangers.

In FR 24 42 645 ist ferner eine Vakuumdestillationsanlage mit Wärmerückkopplung über eine Kompressionswärmepumpe beschrieben, wobei aus dem Flüssigkeitsgemisch permanent ausgasendes Neutralgas unstetig aus dem Verdampfungs-Kondensationsprozeß abgepumpt wird und daher die günstigen Wärmerückgewinnungseigenschaften eines Neutralgasumlaufs bei geringem Druck ungenutzt bleiben. In FR 24 42 645 there is also a vacuum distillation system with heat feedback described about a compression heat pump, wherein neutral gas continuously degassing from the liquid mixture is discontinuous is pumped out of the evaporation-condensation process and therefore the Favorable heat recovery properties of a neutral gas circulation remain unused at low pressure.  

In der GB 21 42 549 A wird ein Verfahren zur fraktionierten destillativen Gemischtrennung mit Neutralgasatmosphäre offenbart, wobei an definierten Stellen des Austreibers vorliegende Neutralgasströme mit unterschiedlichen Dampffraktionen in jeweils separate Verflüssiger übergeleitet und auskondensiert werden. Auf die genannten standardmäßigen Wärmerückgewinnungsmaßnahmen wird in dieser Verfahrensausführung verzichtet. Dagegen wird eine Lösung beschrieben, wie sich die Fraktionsausbeute durch Nachkompression eines im Verflüssiger dampfabgereicherten Neutralgasstromes verbessern ließe und die Verdichtungswärme als Heizwärme dem Prozeß zugeführt werden kann. Mit der vorgeschlagenen Gesamtdruckanhebung des dampfabgereicherten Neutralgasdampfgemisches ändert sich jedoch nicht das Partialdruckverhältnis des Gemisches, so daß beim Expansionsvorgang nur dann Dampf auskondensiert, wenn dem Prozeß neben der Verdichtungswärme weitere sensible Wärme des Gemisches zugeführt werden kann. Muß letztere aus dem Prozeß abgeführt werden, kann zwar die Ausbeute erhöht, nicht aber Abwärme rückgewonnen werden.GB 21 42 549 A describes a method for fractionalization distillative mixture separation with neutral gas atmosphere disclosed, neutral gas flows present at defined locations of the expeller with different steam fractions in each separate condensers are transferred and condensed. On the standard heat recovery measures mentioned waived in this procedure. In contrast, one Solution described how the fraction yield by post-compression a steam-depleted neutral gas stream in the condenser would improve and the heat of compression than heating can be fed to the process. With the proposed total pressure increase of the steam-depleted neutral gas vapor mixture however, the partial pressure ratio of the mixture does not change, so that steam only condenses during the expansion process if the process, in addition to the heat of compression, further sensitive heat of the Mixture can be supplied. The latter must be removed from the process the yield can be increased, but not waste heat be recovered.

In der DE-OS 14 19 186 ist ein weiteres Ausdampfverfahren beschrieben, das gegenüber den zuvor genannten Verfahren eine Neuerung aufweist. Hier durchläuft der Neutralgasstrom seriell einen Austreiber, einen gekühlten Verflüssiger und einen ungekühlten Absorber, wobei im Absorber der Dampfgehalt des vom Verflüssiger kommenden Neutralgasstromes weiter reduziert werden kann als bei den zuvor genannten Verfahren, indem diesem Neutralgasstrom das absorptionsfähige, zu trennende kalte Gemisch entgegengeführt wird, das sich hierbei unter Eigenerwärmung höher mit der ausdampfenden Komponente anreichert.In DE-OS 14 19 186 is another evaporation process described, the one compared to the aforementioned method Has innovation. Here the neutral gas flow passes through in series an expeller, a refrigerated condenser and an uncooled Absorber, where the vapor content of the Condenser coming neutral gas flow can be further reduced can than in the aforementioned method by this neutral gas flow the absorbent, cold mixture to be separated is counteracted is, which is higher under self-heating enriched with the evaporating component.

Mit dieser Maßnahme können gegenüber den Verfahren ohne Rückabsorption die Ausdampftemperaturen am Gemischeintritt und auch am Gemischaustritt des Ausdampfers reduziert werden. Die Bedingungen für einen rekuperativen Wärmerückgewinn werden jedoch dadurch noch nicht verbessert.With this measure, compared to the process without re-absorption the evaporation temperatures at the mixture inlet and also be reduced at the mixture outlet of the evaporator. The conditions for a recuperative heat recovery, however, are still not improved.

Kennzeichnend für diese aus der Literatur bekannten Trennverfahren mit Neutralgasumlauf ist, daß Ausdampfer, Verflüssiger und im letzten Fall auch der Absorber seriell von einem mengenkonstanten Neutralgasstrom durchströmt werden. Die Temperatur-Enthalpie-Kennlinie dieses mengenkonstanten Neutralgasstroms ist für den Wärme- und Stoffaustausch in den einzelnen Apparaten bestimmend. Sie nimmt einen exponentiellen Verlauf, das Kühlmedium im Verflüssiger, das ausdampfende Gemisch im Ausdampfer und auch das absorbierende Gemisch im Absorber folgen dagegen einer eher linearen Temperatur-Enthalpie-Kennlinie.Characteristic of these separation processes known from the literature with neutral gas circulation is that evaporator, condenser and in In the latter case, the absorber also has a quantity constant Flow of neutral gas. The temperature-enthalpy characteristic this constant-volume flow of neutral gas is and determining mass transfer in the individual devices. they takes an exponential course, the cooling medium in the condenser, the evaporating mixture in the evaporator and also the absorbent Mixtures in the absorber, on the other hand, follow a rather linear temperature-enthalpy characteristic.

Während sich im Verflüssiger bei einem mengenkonstanten Kühlmitteldurchsatz eine nahezu lineare Temperaturzunahme mit einer Mindestgrädigkeit am Kondensationsanfang und am Kondensationsende einstellt, gelingt dies beim ausdampfenden Gemischstrom im Ausdampfer und beim absorbierenden Gemischstrom im Absorber nur, wenn die örtlichen Ausdampf- bzw. Absorptionsraten der Gemischströme dem Verlauf der Enthalpie-Temperatur-Kennlinie des Neutralgasstromes exakt folgen könnten, und das ist bei einem nicht angepaßten, mengenkonstanten Neutralgasumlauf unmöglich. While in the condenser with a constant coolant throughput an almost linear temperature increase with a minimum degree at the beginning and end of condensation sets, this succeeds when vaporizing Mixture flow in the evaporator and in the absorbent mixture flow in the absorber only if the local evaporation or absorption rates the mixture flows the course of the enthalpy-temperature characteristic could follow the neutral gas flow exactly, and that is in a non-adjusted, constant quantity of neutral gas circulation impossible.  

Zwangsläufig muß entweder der Gemischzulauf zum Ausdampfer deutlich höher aufgeheizt werden, als es der örtliche Sättigungspartialdampfdruck im Neutralgasstrom am Beginn des Ausdampfprozesses anzeigt, oder aber es muß die Austrittstemperatur des abgereicherten Lösungsmittels am Ende des Ausdampfprozesses ansteigen. Anfangs- und Endtemperaturen der ausdampfenden Lösung werden darüber hinaus durch die örtliche Mindestgrädigkeit des Ausdampfprozesses angehoben. Für diese ungünstigen Temperaturverhältnisse des Ausdampfprozesses werden fälschlicherweise schlechte Kühlbedingungen im Verflüssiger verantwortlich gemacht. Sie werden jedoch allein durch den mengenkonstanten Neutralgasstrom im Ausdampfer bewirkt.Inevitably either the mixture feed to the evaporator be heated much higher than the local one Saturation partial vapor pressure in the neutral gas stream at the beginning of the Evaporation process indicates, or it must be the outlet temperature of the depleted solvent at the end of the evaporation process increase. Start and end temperatures of the evaporating solution are also local Minimum degree of evaporation process raised. For these unfavorable temperature conditions of the evaporation process bad cooling conditions in the condenser blamed. However, they are determined solely by the quantity constant Neutral gas flow in the evaporator causes.

Ähnlich ungünstige Verhältnisse liegen bei der Aufkonzentrierung des Gemischzulaufs im neutralgasseitig dem Verflüssiger nachgeschalteten Absorber vor.Concentrations are similarly unfavorable of the mixture feed in the neutral gas side downstream of the condenser Absorber before.

Eine mengenkonstante Neutralgasdurchströmung des Absorbers läßt entweder eine vorzeitig begrenzte Aufkonzentrierung nur eines Teilstroms des Gemischzulaufs zu, wobei dieser Teilstrom auf die dem Sättigungspartialdampfdruck entsprechende Temperatur des in den Absorber einströmenden Neutralgases aufgeheizt werden kann, oder aber der Gesamtstrom des Gemischzulaufs kann maximal aufkonzentriert werden, dann ist die Erwärmung des Gemischzulaufs vorzeitig begrenzt. Im ersten Fall kann der Dampfgehalt des mengenkonstanten Neutralgasstroms nicht auf den Sättigungsdruck des Gemischzulaufs heruntergezogen werden, so daß hierdurch im Ausdampfer die Austrittstemperatur des abgereicherten Lösungsmittels vorzeitig nach unten begrenzt wird. In beiden Fällen substituieren die andernorts auftretenden Wärmerückgewinnungspotentiale das standardmäßige Wärmerückgewinnungspotential im sonst üblichen Lösungswärmetauscher, so daß hierdurch keine energetische Verbesserung des Prozeßablaufs erzielt werden kann.A constant flow of neutral gas through the absorber leaves either a prematurely limited concentration of only one Partial stream of the mixture feed to, this partial stream on the temperature of the saturation partial vapor pressure neutral gas flowing into the absorber can be heated, or the total flow of the mixture feed can be concentrated to a maximum then the mixture feed is heated limited early. In the first case, the steam content of the constant gas flow not to the saturation pressure of the mixture feed are pulled down, so that this in Evaporator the outlet temperature of the depleted solvent is prematurely capped. In both cases substitute the heat recovery potentials that occur elsewhere the standard heat recovery potential in otherwise usual solution heat exchanger, so that none energetic improvement of the process can be achieved.

Ergebnis dieser hier kurz dargestellten Problematik ist, der Mengenstrom des Neutralgasumlaufs muß den in den einzelnen Apparaten ablaufenden Wärme- und Stoffaustauschprozessen in stetiger Weise angepaßt werden, um den Trennprozeß nicht nur temperaturseitig, sondern auch energetisch deutlich verbessern zu können.The result of this problem briefly outlined here is that Volume flow of the neutral gas circulation must be in the individual Heat and mass transfer processes in apparatus be steadily adjusted to not only the separation process on the temperature side, but also improve energetically significantly to be able to.

Ein solcher mengenangepaßter Neutralgasumlauf ist bereits aus der Literatur bekannt und wird von Maiuri in der DRP 6 75 538 bzw. GB 4 94 693 für den Kälteteil einer Sorptionskältemaschine zur Realisierung sehr tiefer Temperaturen beschrieben. Die Neutralgasatmosphäre ist hierbei im Kälteteil eingeschlossen und zirkuliert unter niederem Systemdruck durch den Kältemittelverdampfer und den Absorber. Dem Kälteteil ist ein konventioneller, unter höherem Systemdruck arbeitender destillativer Gemischtrennteil ohne Neutralgasatmosphäre gegengeschaltet, welcher den außengekühlten Maiuri-Absorber mit abgereichertem Lösungsmittel und den außenbeheizten Maiuri-Verdampfer mit Kältemittelkondensat versorgt. Das aus dem Maiuri-Absorber abströmende Gemisch beider Komponenten fördert eine Lösungspumpe zurück in den Austreiber des Trennteils. Such a volume-adjusted neutral gas circulation is already out of the Literature known and is from Maiuri in DRP 6 75 538 and GB 4 94 693 for the refrigeration part of a sorption chiller described for realizing very low temperatures. The neutral gas atmosphere is enclosed in the refrigeration section and circulates through the refrigerant evaporator under low system pressure and the absorber. The refrigeration part is a conventional distillative mixture separator working under higher system pressure without a neutral gas atmosphere, which counteracts the externally cooled Maiuri absorber with depleted solvent and the externally heated Maiuri evaporator with refrigerant condensate provided. The mixture of both flowing out of the Maiuri absorber Components are pumped back into the expeller by a solution pump of the separating part.  

Zur Mengenanpassung des Neutralgasumlaufs führt Maiuri definierte Teilströme des sich mit Kältemitteldampf anreichernden Neutralgases mit gestuft zunehmenden Kältemitteldampfgehalten aus dem Verdampfer ab und leitet diese an Stellen mit gleichgestuftem Kältemittelpartialdampfdruck in Lösungsmittel in den Absorber ein und läßt diese Teilströme dem sich aufkonzentrierenden Lösungsmittel entgegenströmen.Maiuri performs defined adjustments to the quantity of the neutral gas circulation Partial flows of the neutral gas enriching with refrigerant vapor with increasing refrigerant vapor contents from the Evaporator and leads them to places with the same Partial refrigerant vapor pressure in solvent into the absorber and leaves these partial flows to the concentrating solvent flow against.

Die abgeführten Teilmengenströme sind von Maiuri so festgelegt, daß das durch den Verdampfer im Gegenstrom zum ausdampfenden Kältemittel strömende Neutralgas-Dampf-Gemisch in gleichen differentiellen Temperaturintervallen gleiche differentielle Dampfmengen aufnimmt. Auf diese Weise nimmt der Neutralgasgehalt bei steigendem Dampfgehalt beim Durchlauf durch den Verdampfer vom Eintritt zum Austritt stetig ab und beim Durchlauf durch den Absorber bei abnehmendem Dampfgehalt vom Eintritt zum Austritt stetig zu.The discharged partial flows are determined by Maiuri in such a way that by the evaporator in counterflow to the evaporating Refrigerant flowing neutral gas-vapor mixture in same differential temperature intervals same differential Of steam. In this way the neutral gas content increases with increasing steam content as it passes through the evaporator steadily from the entrance to the exit and during the passage through the absorber with decreasing steam content from the inlet to the Exit steadily.

Hierdurch erreicht Maiuri eine Ausdampfung des Kältemittels über ein größtmögliches Temperaturintervall und damit eine möglichst weite Abkühlung des Heizmediumstromes im Verdampfer.As a result, Maiuri achieves an evaporation of the refrigerant a largest possible temperature interval and therefore one as possible wide cooling of the heating medium flow in the evaporator.

Konzeptionell ist die angegebene Lösung richtig, ebenso die von ihm vorgeschlagene Zwischenschaltung eines Gaswärmetauschers in den Neutralgasumlauf. Dagegen sind die Mengenströme der aus dem Verdampfer abzuführenden, mit Kältemitteldampf gestuft angereicherten Neutralgasteilströme nach einem anderen Kriterium zu definieren, als von Maiuri angegeben (Zeitschrift für die gesamte Kälteindustrie, Heft 10, Okt. 1939, 46. Jahrgang, S. 169-174).Conceptually, the solution given is correct, as is that of him proposed interposition of a gas heat exchanger in the Neutral gas circulation. In contrast, the mass flows from the evaporator dissipated, enriched with refrigerant vapor Define neutral gas partial flows according to another criterion than indicated by Maiuri (magazine for the entire refrigeration industry, Issue 10, Oct. 1939, 46th year, pp. 169-174).

Die Bestimmungsgröße für die aus dem Verdampfer abzuführenden dampfbeladenen Neutralgasmengenströme ist nicht eine konstante differentielle Ausdampfrate in einem beliebigen differentiellen Temperaturintervall des Ausdampfprozesses, sondern die über das Konzentrationsintervall der Lösungsmittelanreicherung veränderliche differentielle Absorptionsrate im Absorber, die nicht nur vom Betrag der Konzentrationsänderung, sondern auch von der Anfangskonzentration des Lösungsmittels abhängt und mit der Lösungsmittelanreicherung zunimmt. Allein hierdurch wird die maximale Abkühlung des Heizmediums im Maiuri-Verdampfer begrenzt.The determinant for those to be removed from the evaporator steam-laden flows of neutral gas is not a constant differential evaporation rate in any differential Temperature interval of the evaporation process, but that over the The concentration interval of the solvent enrichment is variable differential absorption rate in the absorber, which not only on the amount of the change in concentration, but also on the Initial concentration of the solvent depends and with the Solvent enrichment increases. This alone makes the maximum cooling of the heating medium in the Maiuri evaporator is limited.

Die differentielle Absorptionsrate nimmt bei einer nicht zu groß gewählten Konzentrationsänderung der Lösungsmittelanreicherung nahezu linear zu, und der dann konstante Betrag ihrer Änderung kann über einen Temperaturanstieg des sich aufkonzentrierenden Lösungsmittels klein gehalten werden. Die Ausnutzung dieses Verhaltens würde zu einer wesentlichen Verbesserung des Energierückgewinns im Maiuri-Kälteteil führen.The differential absorption rate does not increase too much for one chosen concentration change of the solvent enrichment almost linear, and the then constant amount of their change can about an increase in temperature of the concentrating solvent be kept small. Exploiting this behavior would lead to a significant improvement in energy recovery lead in the Maiuri refrigeration section.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, das von Maiuri im Kälteteil einer Sorptionskältemaschine praktizierte Verfahren auf das der Gattung des Anspruchs 1 entsprechende Gemischtrennverfahren zu übertragen und den speziellen Forderungen der Gemischtrennung anzupassen, um mit dieser Grundvoraussetzung den energetischen Trennaufwand des Verfahrens gegenüber den heutigen technischen Lösungen deutlich zu verringern. The object of the invention is therefore that of Maiuri in the refrigeration part of a sorption chiller to which the Genus of claim 1 corresponding mixture separation process transferred and the special requirements of mixture separation to adapt to this basic requirement the energetic Separation effort of the process compared to today's technical To significantly reduce solutions.  

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 in vorteilhafter Weise gelöst und die Problemlösung gemäß den kennzeichnenden Merkmalen der Unteransprüche 2 bis 16 weiter ausgebildet.This object is achieved by the characterizing Features of claim 1 solved in an advantageous manner and Problem solving according to the characterizing features of the subclaims 2 to 16 trained.

Hierbei ergibt sich, wie in Fig. 1, Fig. 2 und Fig. 3 dargestellt, ein reversibles thermisches Trennverfahren zur Aufkonzentrierung von Lösungen und Flüssigkeitsgemischen. Kombiniert man dieses Verfahren mit dem von Maiuri im Kälteteil praktizierten Verfahren, so ergibt sich, wie in Fig. 4 und Fig. 5 dargestellt, ein reversibles Wärmetransformationsverfahren, und kombiniert man dieses Wärmetransformationsverfahren mit bekannten Teilprozessen zur Energiedirektkonversion, so kann über die Rückführung der gesamten Abwärme auf reversible Weise Wärme in mechanische und elektrische Energie übergeführt werden.In this case, it follows, as shown in Fig. 1, Fig. 2 and Fig. 3 a reversible thermal separation process for concentrating solutions and liquid mixtures. If this method is combined with the method practiced by Maiuri in the refrigeration part, the result is a reversible heat transformation method, as shown in Fig. 4 and Fig. 5, and if this heat transformation method is combined with known sub-processes for direct energy conversion, the entire process can be recycled Waste heat is reversibly converted into mechanical and electrical energy.

Die in Anspruch 1 aufgeführten kennzeichnenden Merkmale tragen nur in ihrer Gesamtheit zu einer deutlichen Verringerung des energetischen Trennaufwands bei. Zwar gelingt mit der "Linearisierung" des kombinierten Ausdampf- und Absorptionsprozesses über die Mengenstromanpassung des örtlichen Neutralgasumlaufs in den einzelnen Apparaten eine weitere Reduzierung der Ausdampftemperaturen am Anfang und am Ende der Ausdampfstrecke. Die Ausdampfendtemperatur würde jedoch jetzt durch Temperatur und Konzentration des in den Absorber eintretenden Gemischstromes nach unten begrenzt, und dies führt zu keiner effektvollen energetischen Verbesserung des Prozeßablaufs, weil der abgereicherte Lösungsmittelstrom ohne Rückgewinnungsmöglichkeit erwärmt die Ausdampfstrecke verlassen muß. Außerdem müßte, wie bisher, der aus dem Absorber erwärmt abströmende Gemischstrom mit einer Fremdenergiequelle auf die erforderliche Ausdampfanfangstemperatur aufgeheizt werden.The characteristic features listed in claim 1 only wear in its entirety to a significant reduction in the energetic Separation effort at. With the "linearization" of the combined evaporation and absorption process via the Flow adjustment of the local neutral gas circulation in the individual devices a further reduction of the evaporation temperatures at the beginning and at the end of the evaporation path. The final evaporation temperature would now, however, by temperature and concentration the lower limit of the mixture flow entering the absorber, and this does not lead to an effective energetic improvement of the Process flow because the depleted solvent stream without The possibility of recovery is heated and must leave the evaporation zone. In addition, as before, the heated one flowing out of the absorber would have to Mix flow with an external energy source to the required Evaporating start temperature to be heated.

Erst mit der ergänzenden Rezyklierung eines Teilstroms des den Ausdampfer verlassenden abgereicherten Lösungsmittels und mit dessen Wiederaufkonzentrierung parallel zum Gemischstrom im Absorber werden markante energetische Vorteile erreicht, die jedoch nur mit der "Linearisierung" des Ausdampf- und Absorptionsprozesses kombiniert möglich sind.Only with the additional recycling of a partial stream of the Evaporator leaving depleted solvent and with its re-concentration parallel to the mixture flow in Striking energetic advantages are achieved that but only with the "linearization" of the evaporation and absorption process combined are possible.

Mit dieser Kombination kann auf besonders vorteilhafte Weise die Endtemperatur des Ausdampfprozesses nahezu auf die Temperatur des kalten Gemischzulaufs heruntergezogen werden, so daß dieser unabhängig davon gemäß Anspruch 6 im Kondensator vorgewärmt werden kann und so Verflüssigungsabwärme aufnimmt. Der sonst übliche rekuperative Lösungswärmetauscher entfällt hierdurch ebenfalls.With this combination, the Final temperature of the evaporation process almost to the temperature of the cold mixture inlet are pulled down so that it is independent thereof preheated according to claim 6 in the capacitor can be and so absorbs liquefaction heat. The other one This also eliminates the usual recuperative solution heat exchanger.

Wird der sich aufkonzentrierende rezyklierte Lösungsmittelstrom zusätzlich im ersten Teilbereich der Anreicherungsstrecke des Absorbers beheizt und beheizt dieser vorgeheizte, teilaufkonzentrierte Lösungsmittelteilstrom unter weiterer Aufkonzentrierung im zweiten Teilbereich der Anreicherungsstrecke den sich aufkonzentrierenden, im Kondensator vorgeheizten Gemischstrom, so zieht sich der Anreicherungsprozeß unter Ausnutzung des Wärmetransformationseffektes der Gemischbildung von Beginn des zweiten Teilbereichs an ohne Energiezufuhr von außen automatisch bis zur erforderlichen Anfangstemperatur und Anfangskonzentration des Ausdampfprozesses hoch. The concentrated recycled solvent stream becomes additional in the first section of the enrichment section of the absorber heated and heated this preheated, partially concentrated Partial solvent stream with further concentration in the second Sub-area of the enrichment route the concentrating, preheated mixture flow in the condenser, so the enrichment process taking advantage of the heat transformation effect the mixture formation from the beginning of the second section without Energy supply from outside automatically to the required Initial temperature and initial concentration of the evaporation process high.  

Dieser aus der aufgezeigten Gemischbildung im Absorber hervorgehende Wärmetransformationseffekt ist neu und für die thermische Trennung von flüssigen Gemischen von besonderem Wert, weil die Heizwärme dem Gemisch nur bei Temperaturen weit unterhalb der Anfangstemperatur des Ausdampfprozesses zugeführt werden braucht und das Kondensationstemperaturniveau im Verflüssiger höher positioniert werden kann als das erforderliche Heiztemperaturniveau im Absorber. Auf diese Weise kann die Verflüssigungsabwärme auf direktem Wege zur Beheizung des Gemisches genutzt werden.This from the mixture formation shown in the absorber resulting heat transformation effect is new and for the thermal separation of liquid mixtures of particular value, because the heat of heating the mixture only at temperatures far below the starting temperature of the evaporation process needs and the condensation temperature level in the condenser can be positioned higher than required Heating temperature level in the absorber. In this way, the Liquefaction waste heat directly for heating the Mixtures can be used.

Das Kondensationstemperaturniveau wird unabhängig vom Heiztemperaturniveau im Absorber über den im Kondensator stabilisierten Gesamtsystemdruck eingestellt und der Gesamtsystemdruck seinerseits über die Kühlbedingungen des Kondensators vorgegeben. Auf diese Weise kann das Kühltemperaturniveau des Verflüssigers über das Heiztemperaturniveau des Absorbers positioniert werden und so die Verflüssigerabwärme auf direktem Wege über einen rekuperativen Wärmeübertragungskreislauf gemäß Anspruch 4 an den im Absorber zu beheizenden, rezyklierten Lösungsmittelstrom übertragen werden.The condensation temperature level becomes independent of the heating temperature level in the absorber over the stabilized in the capacitor Total system pressure set and the total system pressure in turn, about the cooling conditions of the condenser given. In this way, the cooling temperature level of the Condenser above the heating temperature level of the absorber be positioned and so the condenser waste heat on direct Paths via a recuperative heat transfer circuit according to Claim 4 to the recycled to be heated in the absorber Solvent stream are transferred.

Eine Fremdenergiequelle zur Nachbeheizung des Wärmeübertragungsmittels ist jedoch erforderlich. Sie heizt den Trennprozeß bis zum stabilen Betriebspunkt auf, ergänzt fehlende Wärme bei zu kaltem Gemischzulauf, stabilisiert den Gesamtsystemdruck im Verflüssiger und ersetzt irreversible prozeßinterne Verluste, beispielsweise bei einer nicht idealen Führung des kombinierten Ausdampf- und Absorptionsprozesses. Im letzten Fall kann es erforderlich sein, daß dieser Heizwärmebetrag dem angereicherten Gemischgesamtstrom nach dem Austritt aus dem Absorber zugerührt werden kann.An external energy source for reheating the heat transfer medium is however required. It heats the separation process up to stable operating point, adds missing heat when it is too cold Mixture feed, stabilizes the overall system pressure in the condenser and replaces irreversible in-process losses, for example if the combined evaporation and absorption process. In the latter case it may be necessary be that this amount of heating heat is the enriched total mixture flow be stirred after exiting the absorber can.

Es gibt aber auch Einsatzfälle, in denen das zu trennende Gemisch nicht zu hohen Temperaturen ausgesetzt werden darf. Hier muß im Verflüssiger der Systemgesamtdruck zur Begrenzung der Anfangstemperatur des Ausdampfprozesses geringer gewählt werden. Folglich kann das Heiztemperaturniveau über dem Kühltemperaturniveau liegen, oder beide Temperaturniveaus überschneiden sich. Für diese Fälle kann gemäß Anspruch 5 die Fremdenergiequelle auf vorteilhafte Weise als Kompressionswärmepumpe ausgebildet sein, deren Arbeitsmittel im Verflüssiger verdampft und die Heizwärme an den Wärmeübertragungskreislauf abgibt.But there are also applications in which the mixture to be separated must not be exposed to high temperatures. Here in the Condenser the total system pressure to limit the initial temperature of the evaporation process can be chosen lower. Hence the heating temperature level can be above the cooling temperature level, or both temperature levels overlap. For these cases can according to claim 5 the external energy source to advantageous Be designed as a compression heat pump, the work equipment evaporates in the condenser and the heat is transferred to the Gives heat transfer circuit.

Bei der destillativen Trennung von Flüssigkeitsgemischen mit einem nicht zu vernachlässigenden Dampfdruck des Lösungsmittels ist es in der konventionellen Trenntechnik üblich, dem Ausdampfprozeß einen Dephlegmationsprozeß nachzuschalten, um den vom Austreiber zum Verflüssiger geleiteten Dampf durch partielle Auskondensation von Lösungsmittelrestgehalten zu reinigen.When separating liquid mixtures by distillation with a it is not negligible vapor pressure of the solvent common in conventional separation technology, the evaporation process to follow a dephlegmation process in order to move from the expeller to the Condenser-guided steam through partial condensation of Clean residual solvent content.

Hier erweist sich gemäß Anspruch 7 die Dephlegmation unter Neutralgasatmosphäre wiederum der klassischen Dephlegmationsmethode überlegen. Here the dephlegmation proves itself according to claim 7 Neutral gas atmosphere, in turn, the classic dephlegmation method think.  

Zum einen wird bereits durch den Absorptionsprozeß der Gemischzulauf des Ausdampfprozesses höher mit der ausdampfenden Gemischkomponente angereichert und dadurch die Dephlegmationsabwärmemenge wesentlich reduziert.On the one hand, the mixture feed is already through the absorption process the evaporation process higher with the evaporating mixture component enriched and thereby the dephlegmation waste heat quantity significantly reduced.

Zum anderen kann der Restbetrag nahezu vollständig dem Prozeß zurückgeführt werden, indem die aus dem zu reinigenden Neutralgas-Dampf-Gemisch partiell auszukondensierende Flüssigkeit in konzentrationsgestuften Mengen als Rückflußflüssigkeit wieder demselben Gas-Dampf-Gemisch entgegengeführt werden kann, wobei die ausdampfende Rückflußflüssigkeit mit Dephlegmationsabwärme beheizt wird und infolge der Gegenströmung bevorzugt die Gemischkomponente mit höherem Dampfdruck in den gegenläufigen Gas-Dampf-Gemischstrom hinein verdampft. Dieser Rückgewinn an Dephlegmationsabwärme läßt sich effektiv und ohne Regelaufwand mit einem Wärmerohrwärmetauscher realisieren.Second, the remainder can go almost entirely to the process can be returned by the from the neutral gas-steam mixture to be cleaned liquid to be partially condensed in Concentrated amounts as reflux liquid again the same gas-steam mixture can be fed, the evaporating reflux liquid heated with dephlegmation waste heat is preferred and due to the counterflow the mixture component with higher steam pressure in the opposite gas-steam mixture flow evaporated into it. This recovery of dephlegmation waste heat can be effectively and without control effort with a heat pipe heat exchanger realize.

Er kann aber auch vorteilhaft mit einem rekuperativen Wärmeübertragungskreislauf ausgeführt werden, dessen Wärmeübertragungsmedium den gekühlten und den beheizten Teil des Dephlegmators seriell durchströmt und über eine Mengenstromanpassung der Enthalpie-Temperatur-Kennlinie des Dephlegmationsprozesses folgt. Als Wärmeübertragungsmedium eignet sich in vorteilhafter Weise ein Teilstrom des aus dem Absorber abströmenden, endabgereicherten Neutralgasgesamtstromes, der nach der Durchströmung des Dephlegmators wieder mit dem Reststrom zusammengeführt zum Austreiber strömt.But it can also be advantageous with a recuperative heat transfer circuit run, its heat transfer medium the cooled and heated part of the dephlegmator flowed through in series and through a flow adjustment of the Enthalpy-temperature curve of the dephlegmation process follows. A heat transfer medium is advantageously suitable Partial stream of the end-depleted that flows out of the absorber Total neutral gas flow after the flow through the dephlegmator again merged with the residual current to the expeller flows.

Durch Nutzung aller dieser vorteilhaften Effekte, insbesondere des Wärmetransformationseffektes der Gemischbildung im Absorber, eignet sich das erfindungsgemäße Trennverfahren besonders vorteilhaft zur Trennung von sehr verdünnten Lösungen und Flüssigkeitsgemischen mit sehr geringen Kondensatgehalten, deren Trennung mit heutigen Verfahren wegen des vielfach höheren Heizwärmebedarfs unökonomisch oder wegen Überschreitung von Grenztemperaturen technisch bisher unmöglich ist.By using all of these beneficial effects, especially the Heat transformation effect of mixture formation in the absorber is suitable the separation process according to the invention is particularly advantageous for the separation of very dilute solutions and liquid mixtures with very low condensate contents, the separation with today's procedures because of the often higher heating requirements technically uneconomical or because limit temperatures have been exceeded so far is impossible.

Ferner eignet sich das Trennverfahren vorteilhaft zur stufenlosen Reindarstellung der Gemischkomponenten aus azeotropen Flüssigkeitsgemischen, wobei der azeotrope Punkt des Gemisches im Ausdampfprozeß überfahren wird, und außerdem zur Reindarstellung der Gemischkomponenten aus einem hoch konzentriert zulaufenden Gemisch.Furthermore, the separation process is advantageously suitable for stepless Pure representation of the mixture components from azeotropic Liquid mixtures, the azeotropic point of the mixture in the Evaporation process is run over, and also for the pure representation of Mixture components from a highly concentrated Mixture.

Gemäß Anspruch 8 ist es vorteilhaft, wenn bei einem hochkonzentriert zulaufenden Gemisch mehrere Trennstufen hintereinandergeschaltet werden, wobei mehrere Austreiberabsorbereinheiten einem Kondensator zugeordnet sein können und jeweils der verarmte Gemischablauf einer konzentrationsseitig übergeordneten Trennstufe als Gemischzulauf einer folgenden untergeordneten Trennstufe dient.According to claim 8, it is advantageous if one is highly concentrated incoming mixture, several separation stages connected in series be, with several expeller absorber units can be assigned to a capacitor and each impoverished mixture drain of a higher-level concentration Separation stage as a mixture feed of a following subordinate Separation stage serves.

Aus Neutralgas eignen sich sämtliche Gase, Dämpfe und auch gasförmige Gemische, die mit der aus dem Flüssigkeitsgemisch ausdampfende Gemischkomponente keine Verbindung eingehen. Den Wärme- und Stoffaustausch begünstigen vor allem Neutralgase mit einem geringeren Molekulargewicht als das der ausdampfenden Gemischkomponente. All gases, vapors and gaseous gases are suitable from neutral gas Mixtures with those evaporating from the liquid mixture Mixture component do not enter into a connection. The heat and mass transfer favor neutral gases with a lower molecular weight than that of the evaporating mixture component.  

Weitere erfindungsgemäße Vorteile ergeben sich aus der Kombination dieses reversiblen Trennverfahrens mit bekannten energietechnischen Teilverfahren.The combination provides further advantages according to the invention this reversible separation process with known energy technology Sub-procedure.

Kombiniert man beispielsweise dieses Trennverfahren mit dem vom Maiuri praktizierten Verdampfungs-Absorptionsverfahren, wie in Fig. 4 und Fig. 5 dargestellt, so ergibt sich ein reversibles Wärmetransformationsverfahren. Dieses eignet sich in vorteilhafter Weise zur Kälteerzeugung bei tiefen Temperaturen, zur Heizwärmegewinnung aus Umgebungswärme und zur Prozeßwärmebereitung aus industrieller Abwärme. Hierbei ist es für den prozeßinternen Wärmerückgewinn gemäß Anspruch 12 vorteilhaft, wenn das externe Kühlmedium im Maiuri-Absorber derart geführt wird, daß sich das mit Kältemittel aufkonzentrierende Lösungsmittel mit zunehmender Kältemittelkonzentration aufheizen kann.Combining, for example, this separation method with the Maiuri practiced by evaporative absorption method, as shown in FIG. 4 and FIG. 5, this results in a reversible thermal transformation methods. This is advantageously suitable for generating cold at low temperatures, for generating heat from ambient heat and for preparing process heat from industrial waste heat. It is advantageous for the in-process heat recovery according to claim 12 if the external cooling medium in the Maiuri absorber is guided in such a way that the solvent concentrating with refrigerant can heat up with increasing refrigerant concentration.

Ferner ergeben sich gemäß Anspruch 10 insbesondere bei Wärmetransformatoren kleiner Leistung betriebstechnische Vorteile dadurch, daß der Systemgesamtdruck im Maiuri-Teil gleich dem Systemgesamtdruck im Trennteil gewählt wird. Hierdurch kann der Flüssigkeitsaustausch zwischen dem Trennteil und dem Maiuri-Kälteteil differenzdrucklos und daher mit einer langlebigen, hermetisch gekapselten Förderpumpe ausgeführt werden, die, als mehrteilige Verdrängungspumpe ausgeführt, gleichzeitig eine leistungsangepaßte Flüssigkeitsdosierung ermöglicht und so den Regelungsaufwand derartiger Wärmetransformatoren reduziert.Furthermore, according to claim 10, in particular in heat transformers low performance operational advantages in that the total system pressure in the Maiuri part is equal to that Total system pressure in the separating part is selected. This allows the Liquid exchange between the separating section and the Maiuri refrigerating section without differential pressure and therefore with a long-lasting, hermetically sealed feed pump that run as Multi-part displacement pump executed, one at the same time performance-adjusted liquid dosing enables and Control effort of such heat transformers reduced.

Gemäß Anspruch 11 ist es zur Realisierung großer Temperaturhübe, beispielsweise bei der Tieftemperaturkälteerzeugung oder bei der Gewinnung von Hochtemperaturheizwärme aus kalter Umgebungsluft, von Vorteil, wenn der Maiuri-Kälteteil mit einem geringeren Systemgesamtdruck beaufschlagt wird als der Trennteil. Hierdurch wird die Neutralgasumlaufmenge im Maiuri-Niederdruckkälteteil deutlich reduziert und damit die im Neutralgaswärmetauscher verursachten irreversiblen Verluste des Maiuri-Ausdampfprozesses und die Wärmeübertragungsleistung des Neutralgaswärmetauschers minimiert. Bei derartigen differenzdruck-behafteten Anlagen ist es ebenfalls vorteilhaft, wenn der Flüssigkeitsaustausch (abgereichertes Lösungsmittel, angereichertes Gemisch und Kältemittelkondensat) zwischen dem Hochdrucktrennteil und dem Niederdruckkälteteil mit einem Druckwechsler, wie beispielhaft in der DE 37 16 455 beschrieben, ausgeführt wird.According to claim 11 it is to realize large temperature strokes, for example in low-temperature refrigeration or in Extraction of high temperature heat from cold ambient air, from Advantage if the Maiuri refrigeration section with a lower total system pressure is acted upon as the separating part. This will the quantity of neutral gas circulating in the Maiuri low-pressure refrigeration section is clear reduced and thus caused in the neutral gas heat exchanger irreversible losses of the Maiuri evaporation process and the heat transfer performance of the neutral gas heat exchanger is minimized. At it is also advantageous for such systems with differential pressure, if the liquid exchange (depleted solvent, enriched mixture and refrigerant condensate) between the high-pressure separating part and the low-pressure cooling part with one Pressure changer, as described for example in DE 37 16 455, is performed.

Hierdurch läßt sich auf vorteilhafte Weise der Pumpenenergiebedarf des Flüssigkeitsaustauschs deutlich reduzieren und auf einfache Weise eine leistungsproportionale Dosierung der Einzelströme realisieren.In this way, the pump energy requirement can be advantageously of fluid exchange significantly reduce and simple A dosage proportional to the output of the individual flows realize.

Ferner können mit der in der DE 36 19 735 beschriebenen Methode im Maiuri-Verdampfer auch auf vorteilhafte Weise mit Lösungsmittel verunreinigte Kältemittelkondensate vollständig ausgedampft werden. Hierdurch werden bei geringsten Energieverlusten stabile Ausdampftemperaturen im Maiuri-Verdampfer möglich. Furthermore can with the described in DE 36 19 735 Method in the Maiuri evaporator also advantageously Refrigerant condensates completely contaminated with solvents be evaporated. This will result in minimal energy losses stable evaporation temperatures in the Maiuri evaporator possible.  

Das Wärmetransformationsverfahren erlaubt gemäß Anspruch 13 auch auf vorteilhafte Weise die Realisierung von kleineren Temperaturhüben als den vom Arbeitsstoffgemisch vorgegebenen, bei geringen Kältemittelgehalten möglichen Maximalhub. In diesem Fall kann das Verfahren auch mehrstufig ausgeführt werden, wobei jeweils die Abwärme einer temperaturseitig übergeordneten Verfahrensstufe die folgende untergeordnete beheizt und beispielsweise dem Maiuri-Verdampfer und dem Kondensator mehrere Maiuri-Absorber und Austreiber zugeordnet sind. Hierdurch können die irreversiblen Verluste im Trennteil weiter gemindert werden.The heat transformation method also allows according to claim 13 the realization of smaller temperature strokes in an advantageous manner than that specified by the working material mixture, at low Refrigerant contents possible maximum stroke. In this case it can The method can also be carried out in several stages, with the respective Waste heat from a higher-level process stage the following sub heated and for example the Maiuri evaporator and the condenser several Maiuri absorbers and expellers are assigned. This can make the irreversible Losses in the separating part can be further reduced.

Durch Kombination des reversiblen Wärmetransformationsverfahrens mit bekannten Teilprozessen zur Energiedirektkonversion gelingt gemäß den Ansprüchen 14, 15 und 16 unter Rückführung der gesamten Abwärme eine reversible Überführung von Wärme in mechanische und elektrische Energie. Zur mechanischen Energiegewinnung eignet sich vorteilhaft ein Rankine-Kaltdampfexpansionsprozeß, der dem Wärmetransformationsprozeß abwärmeseitig nachgeschaltet werden kann. Zur Gewinnung von elektrischer Energie eignet sich die Nutzung des Seebeck-Effektes zwischen dem Wärme- und dem Kältepol des Wärmetransformators oder bei Verwendung eines thermisch trennbaren, elektrolytischen Arbeitsstoffgemisches die Nutzung von stabilisierten Konzentrationsunterschieden des Gemisches in galvanischen Zellen.By combining the reversible heat transformation process with known sub-processes for direct energy conversion succeeds according to claims 14, 15 and 16 under Return of all waste heat is a reversible transfer of Heat in mechanical and electrical energy. For mechanical A Rankine cold steam expansion process is advantageously suitable for energy generation, the waste heat side of the heat transformation process can be connected downstream. For the generation of electrical energy the Seebeck effect between the heat and the cold pole of the heat transformer or when using a thermally separable, electrolytic working material mixture Use of stabilized concentration differences of the mixture in galvanic cells.

Die Erfindung wird beispielsweise anhand der Fig. 1 bis 5 beschrieben. Die Figuren zeigen im einzelnenThe invention is described for example with reference to FIGS. 1 to 5. The figures show in detail

Fig. 1 die Darstellung des Prozeßablaufs am Beispiel der Trennung eines Ammoniak-Wasser-Gemisches in einem Ausschnitt des Enthalpiekonzentrationsdiagramms des Gemisches; Figure 1 shows the process flow using the example of the separation of an ammonia-water mixture in a section of the enthalpy concentration diagram of the mixture.

Fig. 2 das Funktionsschaltbild des Trennverfahrens gemäß Fig. 1; FIG. 2 shows the functional circuit diagram of the separation method according to FIG. 1;

Fig. 3 die Einbindung einer Kompressionswärmepumpe in den rekuperativen Wärmeübertragungskreislauf des Trennverfahrens gemäß Fig. 2; FIG. 3 shows the integration of a compression heat pump in the recuperative heat transfer circuit of the separation process shown in FIG. 2;

Fig. 4 die Darstellung des Prozeßablaufs der Wärmetransformation in einem Ausschnitt des Enthalpiekonzentrationsdiagramms für die Arbeitsstoffpaarung NH₃-H₂O; Fig. 4 shows the process flow of the heat transformation in a section of the enthalpy concentration diagram for the working material pair NH₃-H₂O;

Fig. 5 das Funktionsschaltbild des Wärmetransformationsverfahrens gemäß Fig. 4. Fig. 5 shows the functional diagram of the heat transformation method of FIG. 4.

Fig. 1 zeigt am Beispiel des Gemisches Ammoniak-Wasser den Prozeßverlauf der Gemischtrennung in einem Ausschnitt des Enthalpiekonzentrationsdiagramms dieses Gemisches. Das am Punkt A vorliegende Ausgangsgemisch durchströmt im Verflüssiger die Vorwärmstrecke (AB), wird in den Absorber übergeleitet und durchströmt unter steter Wärmezufuhr und NH₃-Anreicherung den zweiten Teilbereich (BC) der Gemischanreicherungsstrecke des Absorbers und erreicht am Punkt C den Anfangszustand des Ausdampfprozesses im Austreiber. Ergänzend hierzu durchströmt ein rezyklierter Teilstrom des am Ende des Ausdampfprozesses am Punkt D vorliegenden abgereicherten Lösungsmittels unter steter Wärmezufuhr und NH₃-Wiederanreicherung den ersten Teilbereich (DE) der Gemischanreicherungsstrecke und anschließend unter steter Wärmeabfuhr und weiterer NH₃-Aufkonzentrierung den zweiten Teilbereich (EC) der Gemischanreicherungsstrecke, ohne sich mit dem parallel anreichernden Gemischstrom zu vermischen. Am Punkt C werden beide Gemischströme vereinigt, in den Austreiber übergeleitet und durchströmen in diesem ohne Wärmezufuhr die Gemischausdampfstrecke (CD). Fig. 1 of the mixture of ammonia and water shows the example of the process flow of the mixture in a separation section of the Enthalpiekonzentrationsdiagramms this mixture. The starting mixture present at point A flows through the preheating section (AB) in the liquefier, is transferred to the absorber and flows through the second partial area (BC) of the mixture enrichment section of the absorber under constant supply of heat and NH 3 enrichment and reaches the initial state of the evaporation process in the expeller at point C. . In addition to this, a recycled partial flow of the depleted solvent present at the end of the evaporation process at point D flows through the first partial area (DE) of the mixture enrichment section under constant supply of heat and NH 3 re-enrichment and then through the second section (EC) of the mixture enrichment section under constant heat removal and further NH 3 concentration without mixing with the mixture stream enriching in parallel. At point C, both mixture flows are combined, transferred to the expeller and flow through the mixture evaporation path (CD) without heat supply.

Im Teilbereich (EC) beheizt der sich aufkonzentrierende rezyklisierte Lösungsmittelteilstrom den sich im Teilbereich (BC) parallel aufkonzentrierenden Gemischstrom und zieht auf diese Weise unter Ausnutzung des Wärmetransformationseffektes der Gemischbildung den Anreicherungsprozeß automatisch bis zum Punkt C, dem Anfangszustand des Ausdampfprozesses, hoch.In the subarea (EC) the concentrating recycled is heated Partial solvent stream parallel in the sub-area (BC) concentrating mixture stream and in this way undergoes Exploitation of the heat transformation effect of the mixture formation the enrichment process automatically up to point C, the Initial state of the evaporation process, high.

Der Systemgesamtdruck des unter Neutralgasatmosphäre stehenden Trennprozesses wird über die Kühlbedingungen im Verflüssiger eingestellt, und diese werden so eingestellt, daß die Temperaturen der Kondensationsstrecke (FG) im Verflüssiger höher sind als in der Aufheizstrecke des sich wiederanreichernden Lösungsmittels im ersten Teilbereich (DE) der Gemischanreicherungsstrecke.The total system pressure of the neutral gas atmosphere The separation process is based on the cooling conditions in the condenser set, and these are set so that the temperatures the condensation distance (FG) in the condenser are higher than in the Heating section of the re-accumulating solvent in the first section (DE) of the mixture enrichment section.

Auf diese Weise gelingt bei idealer Prozeßführung eine vollständige direkte Rückführung der Verflüssigerabwärme, und das im Verflüssiger anfallende Kondensat wird über die Gemischvorwärmung in der Abkühlstrecke (GH) nahezu auf die Gemischeintrittstemperatur gekühlt und dann aus dem Verflüssiger abgezogen. Der Produktstrom des abgereicherten Lösungsmittels verläßt den Austreiber mit nahezu der gleichen Temperatur.In this way, a complete process can be achieved with ideal process control direct return of the condenser waste heat, and that in The condensate is liquefied by preheating the mixture in the cooling section (GH) almost to the mixture inlet temperature cooled and then withdrawn from the condenser. The The product stream of the depleted solvent leaves the expeller at almost the same temperature.

Das umlaufende Neutralgas wird mit seiner Maximalmenge und geringstem Dampfgehalt vom Absorber kommend am Punkt D in den Austreiber eingeleitet und strömt unter steter Reduzierung seines Mengenstroms und gleichzeitiger Erhöhung seines Dampfgehaltes dem ausdampfenden Gemischstrom in der Gemischausdampfstrecke entgegen. Am Punkt C verläßt ein Dampf-Gas-Gemisch die Gemischausdampfstrecke mit überwiegender Dampfkomponente und einem sehr geringen Neutralgasgehalt, das zur Kondensation in den Verflüssiger übergeleitet wird. Die überschüssigen Neutralgas-Dampf-Gemische des Austreibers werden mit gestuftem Partialdampfdruck aus der Gemischausdampfstrecke in den Absorber übergeleitet und strömen von gleichgestuften Partialdampfdrucken in der Lösung aus den sich anreichernden Gemischströmen in der Gemischanreicherungsstrecke entgegen. The circulating neutral gas with its maximum quantity and lowest vapor content coming from the absorber at point D in the Expeller initiated and flows under constant reduction of its Volume flow and at the same time increasing its steam content evaporating mixture flow in the mixture evaporation path. At point C, a steam-gas mixture leaves the mixture evaporation path with predominant vapor component and a very low neutral gas content, which is transferred to the condenser for condensation becomes. Excess neutral gas-steam mixtures from the expeller are with stepped partial vapor pressure from the mixture evaporation line transferred into the absorber and flow from equally graded Partial vapor pressure in the solution from the accumulating Mixture flows counter in the mixture enrichment section.  

Ebenso wird der vom Verflüssiger kommende Restgasstrom in den Absorber eingeleitet. Hierbei werden in den Streckenabschnitten (BC) und (EC) der rezyklierte Lösungsmittelstrom und der Gemischstrom parallel ohne Vermischung angereichert und im Streckenabschnitt (DE) nur der rezyklierte Lösungsmittelstrom. Bei der Durchströmung des Absorbers kumulieren die Neutralgasteilströme wieder zum am Punkt D vorliegenden Gesamtstrom.Likewise, the residual gas stream coming from the condenser is in the Absorber initiated. Here are in the route sections (BC) and (EC) the recycled solvent stream and the mixture stream enriched in parallel without mixing and in the route section (DE) only the recycled solvent stream. With the flow of the absorber, the partial neutral gas flows accumulate again on Point D present total current.

Apparativer Aufbau und Funktionsweise des in Fig. 1 dargestellten Prozeßablaufs werden anhand des Verfahrensfließbildes (Fig. 2) beschrieben.The apparatus structure and mode of operation of the process flow shown in FIG. 1 are described using the process flow diagram ( FIG. 2).

Das Trennverfahren läßt sich mit den verfahrenstechnischen Hauptkomponenten: Austreiber (1), Dephlegmator (2), Verflüssiger (3) mit externer Hilfskühlung (31) und Absorber (4) sowie mit den Hilfskomponenten: Gemischpumpe (5), Kondensatentnahmeventil (6), Lösungsmittelentnahmeventil (7), Lösungsmittelpumpe (8), Neutralgasventilator (9), Fremdenergiequelle (10) und Wärmeträgerpumpe (11) realisieren, wobei die Hilfskomponenten (5 bis 9) in den fluidführenden Verbindungsleitungen der Hauptkomponenten (1 bis 4) angeordnet sind. Die Hauptkomponenten (1 bis 4) stehen über ihre fluidführenden Verbindungsleitungen unter der druckausgleichenden Neutralgasatmosphäre, deren Druck über die Kühlbedingungen des Verflüssigers (3) einstellbar ist.The separation process can be carried out with the main process engineering components: expeller ( 1 ), dephlegmator ( 2 ), condenser ( 3 ) with external auxiliary cooling ( 31 ) and absorber ( 4 ) as well as with the auxiliary components: mixture pump ( 5 ), condensate extraction valve ( 6 ), solvent extraction valve ( 7 ), solvent pump ( 8 ), neutral gas fan ( 9 ), external energy source ( 10 ) and heat transfer pump ( 11 ), the auxiliary components ( 5 to 9 ) being arranged in the fluid-carrying connecting lines of the main components ( 1 to 4 ). The main components ( 1 to 4 ) are connected via their fluid-carrying connecting lines under the pressure-compensating neutral gas atmosphere, the pressure of which can be adjusted via the cooling conditions of the condenser ( 3 ).

Die Hilfskomponenten (5 bis 8) lassen sich zu einem Flüssigkeitsdosierelement, wie in der DE 37 16 455 beschrieben, zusammenfassen.The auxiliary components ( 5 to 8 ) can be combined to form a liquid metering element, as described in DE 37 16 455.

Ein rekuperativer Wärmeübertragungskreislauf (12) überträgt Abwärme aus dem Verflüssiger (3) in den beheizten ersten Teilbereich (41) der Gemischanreicherungsstrecke des Absorbers (4). In diesem Kreislauf (12) ist der direkten Vorheizstrecke im Verflüssiger (3) die Fremdenergiequelle (10) nachgeschaltet. Mit ihr kann im Bedarfsfall das im Kreislauf umlaufende Wärmeübertragungsmittel auf die im Teilbereich (41) erforderliche Endtemperatur nachgeheizt werden. Den Umlauf des Wärmeübertragungsmittels besorgt die Wärmeträgerpumpe (11). Die Beheizung des Teilbereiches (41) im Absorber (4) geschieht im Gegenstrom zum sich aufkonzentrierenden Flüssigkeitsstrom.A recuperative heat transfer circuit ( 12 ) transfers waste heat from the condenser ( 3 ) into the heated first section ( 41 ) of the mixture enrichment section of the absorber ( 4 ). In this circuit ( 12 ) the direct preheating section in the condenser ( 3 ) is followed by the external energy source ( 10 ). If necessary, it can be used to reheat the circulating heat transfer medium to the final temperature required in section ( 41 ). The heat transfer pump ( 11 ) ensures the circulation of the heat transfer medium. The heating of the partial area ( 41 ) in the absorber ( 4 ) takes place in countercurrent to the concentrating liquid flow.

Das zu trennende Gemisch wird mit der Gemischpumpe (5) zunächst zur Vorwärmung durch den Verflüssiger (3) geführt und anschließend am Beginn des zweiten Teilbereichs (42a) der Gemischanreicherungsstrecke in den Absorber (4) eingeleitet und durchströmt diesen unter stetiger Anreicherung mit der ausdampfenden Gemischkomponente. Parallel hierzu fördert die Lösungsmittelpumpe (8) einen Teilstrom des aus dem Austreiber (1) abzuführenden Lösungsmittels in den Absorber (4). Dieser durchströmt unter steter Anreicherung mit der ausdampfenden Komponente den ersten Teilbereich (41) und anschließend den zweiten Teilbereich (42b) der Gemischanreicherungsstrecke, ohne sich mit dem Gemischstrom im Teilbereich (42a) zu vermischen, bis zur gleichen Endkonzentration und Endtemperatur wie der Gemischstrom im Teilbereich (42b). Am Ende der Gemischanreicherungsstrecke des Absorbers (4) werden beide Gemischströme vereinigt und gemeinsam in den Austreiber (1) übergeleitet, wo die Gemischkomponente mit höherem Dampfdruck unter steter Gemischabkühlung ausdampft. The mixture to be separated is first led to preheating by the condenser ( 3 ) with the mixture pump ( 5 ) and then introduced into the absorber ( 4 ) at the beginning of the second section ( 42 a) of the mixture enrichment section and flows through it with continuous evaporation with the evaporating one Mixture component. At the same time, the solvent pump ( 8 ) conveys a partial flow of the solvent to be removed from the expeller ( 1 ) into the absorber ( 4 ). This flows through the first partial region ( 41 ) and then through the second partial region ( 42 b) of the mixture enrichment section under constant enrichment with the evaporating component, without mixing with the mixture stream in the partial region ( 42 a), up to the same final concentration and final temperature as the mixture stream in the section ( 42 b). At the end of the mixture enrichment section of the absorber ( 4 ), both mixture flows are combined and jointly transferred to the expeller ( 1 ), where the mixture component evaporates with a higher vapor pressure with constant mixture cooling.

Der rezyklierte Lösungsmittelstrom wird im Teilbereich (41) parallel zu seiner Wiederaufkonzentrierung vom Wärmeübertragungsmittel des Kreislaufs (12) beheizt. Im anschließenden zweiten Teilbereich (42) beheizt der den Teilbereich (42b) durchströmende, sich weiter aufkonzentrierende Lösungsmittelstrom den sich im Teilbereich (42a) aufkonzentrierenden Gemischstrom. Der Lösungsmittelproduktstrom wird über das Entnahmeventil (7) aus dem Austreiber (1) abgezogen und der Kondensatproduktstrom über das Entnahmeventil (6) aus dem Verflüssiger.The recycled solvent stream is heated in the partial area ( 41 ) parallel to its re-concentration by the heat transfer medium of the circuit ( 12 ). In the subsequent second sub-area ( 42 ), the solvent stream flowing through the sub-area ( 42 b) and concentrating further heats the mixture stream which is concentrated in the sub-area ( 42 a). The solvent product stream is withdrawn from the expeller ( 1 ) via the removal valve ( 7 ) and the condensate product stream is withdrawn from the condenser via the removal valve ( 6 ).

Der Neutralgasumlauf durch die Hauptkomponenten (1 bis 4) wird mit dem Neutralgasventilator (9) erzwungen. Dieser saugt aus dem Absorber (4) am Beginn des Teilbereichs (41) der Gemischanreicherungsstrecke den Gesamtmengenstrom des Neutralgases mit geringstem Dampfgehalt an und fördert ihn in den Austreiber (1), wo er im Gegenstrom zum ausdampfenden Gemischstrom die Gemischausdampfstrecke passiert. Entlang der Gemischausdampfstrecke werden Neutralgasteilströme mit unterschiedlichen Dampfgehalten aus dem Austreiber (1) in getrennten Leitungen abgeführt und von partialdampfdruckgleichen Einleitungsorten der Gemischanreicherungsstrecke im Absorber (4) den sich aufkonzentrierenden Flüssigkeitsströmen entgegengeführt.The neutral gas circulation through the main components ( 1 to 4 ) is forced with the neutral gas fan ( 9 ). This sucks in the total volume flow of the neutral gas with the lowest vapor content from the absorber ( 4 ) at the beginning of the sub-area ( 41 ) of the mixture enrichment section and conveys it into the expeller ( 1 ), where it passes through the mixture evaporation section in counterflow to the evaporating mixture flow. Along the mixture evaporation path, neutral gas partial flows with different steam contents are discharged from the expeller ( 1 ) in separate lines and are directed towards the concentrating liquid flows from inlet points of the mixture enrichment path in the absorber ( 4 ) which are equal to partial steam pressure.

Der in der Gemischausdampfstrecke verbleibende angepaßte Neutralgas-Dampf-Gemischstrom nimmt auf diese Weise in jedem Konzentrationsintervall des entgegenströmenden Gemisches eine nahezu gleiche Menge der ausdampfenden Komponente auf. Am Ende der Dampfbeladungsstrecke (Beginn Gemischausdampfstrecke) strömt ein nahezu reiner Dampf mit geringstem Neutralgasgehalt in den Dephlegmator (2) über. Im Dephlegmator werden in einem gekühlten Bereich (21a) Lösungsmittelverunreinigungen aus diesem Dampf-Neutralgas-Strom partiell auskondensiert, diese konzentrationsgestuft in einen beheizten Bereich (21b) übergeleitet und demselben Dampf-Neutralgas-Strom als Rückflußflüssigkeit wieder entgegengeführt. Hierbei dampft aus der Rückflußflüssigkeit überwiegend die Gemischkomponente mit höherem Dampfdruck in den Dampf-Neutralgas-Strom hinein. Der am Ende des Dephlegmators (2) austretende gereinigte Dampf-Neutralgas-Strom wird in den Verflüssiger (3) geleitet und zum überwiegenden Teil auskondensiert.The adjusted neutral gas-steam mixture stream remaining in the mixture evaporation section thus absorbs an almost equal amount of the evaporating component in each concentration interval of the counter-flowing mixture. At the end of the steam loading section (beginning of the mixture evaporation section) an almost pure steam with the lowest neutral gas content flows into the dephlegmator ( 2 ). In the dephlegmator, solvent impurities from this steam-neutral gas stream are partially condensed out in a cooled area ( 21 a), these are transferred to a heated area ( 21 b) in a concentration-graded manner and are returned to the same steam-neutral gas stream as reflux liquid. The mixture component predominantly evaporates from the reflux liquid with a higher vapor pressure into the steam-neutral gas stream. The cleaned steam / neutral gas stream emerging at the end of the dephlegmator ( 2 ) is passed into the liquefier ( 3 ) and largely condensed out.

Der aus dem Verflüssiger austretende, mit einem Restdampfgehalt beladene Neutralgasminimalstrom wird an einem partialdampfdruckgleichen Einleitungsort der Gemischanreicherungsstrecke des Absorbers (4) den sich aufkonzentrierenden Flüssigkeitsströmen entgegengeführt.The neutral gas minimum flow emerging from the condenser and loaded with a residual vapor content is directed towards the concentrating liquid flows at a point of introduction of the mixture enrichment section of the absorber ( 4 ) which is equal to partial steam pressure.

Die im Partialdampfdruckintervall des Teilbereichs (42) zugeführten, aus dem Austreiber (1) und dem Verflüssiger (3) kommenden dampfbeladenen Neutralgasteilströme durchströmen die Teilbereiche (42a und 42b) parallel und anschließend zusammen mit den im Partialdampfdruckintervall des Teilbereichs (41) zugeführten, vom Austreiber (1) kommenden den Teilbereich (41). Auf diese Weise kumulieren die Neutralgasströme entlang der Gemischanreicherungsstrecke (41 und 42) im Absorber (4) wieder zum Gesamtstrom, der über den Neutralgasventilator (9) am Ende der Gemischausdampfstrecke in den Austreiber (1) eingeleitet wird. The fed in Partialdampfdruckintervall of the portion (42) of the expeller (1) and the condenser (3) coming vapor-laden inert gas partial streams pass through the portions (42 a and 42 b) parallel and then together with the supplied in Partialdampfdruckintervall of the portion (41), the section ( 41 ) coming from the expeller ( 1 ). In this way, the neutral gas flows along the mixture enrichment section ( 41 and 42 ) in the absorber ( 4 ) accumulate again to form the total flow which is introduced into the expeller ( 1 ) via the neutral gas fan ( 9 ) at the end of the mixture evaporation section.

Die Wärmeübertragung im Dephlegmator (2) wird entweder mit sich automatisch den Wärmemengen des Dephlegmatationsprozesses anpassenden Wärmerohreinbauten oder wie im dargestellten Fall mit einem Wärmeübertragungskreislauf ausgeführt, wobei ein Teilstrom des vom Absorber (4) kommenden Neutralgasgesamtstromes durch die Wärmeaustauscheinrichtung (21) geführt wird und in dieser den zu kühlenden Bereich (21a) und anschließend den zu beheizenden Bereich (21b) durchströmt und nach seiner Abkühlung wieder mit dem Hauptstrom vereinigt wird. Dieser Teilstrom wird innerhalb der Wärmeaustauscheinrichtung (21) den in den einzelnen Temperaturintervallen zu übertragenden Wärmemengen des partiellen Kondensations- und Wiederausdampfprozesses mengengestuft angepaßt.The heat transfer in the dephlegmator ( 2 ) is carried out either with heat pipe internals which automatically adapt to the heat quantities of the dephlegmation process or, as in the case shown, with a heat transfer circuit, a partial stream of the total neutral gas stream coming from the absorber ( 4 ) being conducted through the heat exchange device ( 21 ) and in this flows through the area to be cooled ( 21 a) and then through the area to be heated ( 21 b) and, after it has cooled, is combined again with the main stream. This partial flow is adjusted within the heat exchange device ( 21 ) to the quantity of heat to be transferred in the individual temperature intervals of the partial condensation and re-evaporation process.

Anhand Fig. 3 wird die Einbindung einer Kompressionswärmepumpe in den rekuperativen Wärmeübertragungskreislauf (12) des Trennverfahrens gemäß Fig. 2 beschrieben.The integration of a compression heat pump in the recuperative heat transfer circuit (12) of the separation process is in accordance with reference to FIG. 3 to FIG. 2 described.

Diese besteht aus einem Verdampferteil (103), der im Verflüssiger (300) der Trennanlage angeordnet ist, einem Verdichter (101) mit Antriebsmotor (102), einem Kondensationsteil (100), der anstelle der Fremdenenergiequelle (10) das Wärmeübertragungsmedium des Kreislaufs (12) auf die im Absorber (4) erforderliche Temperatur nachheizt, und aus dem Expansionsventil (104), womit das im Verdichter (101) komprimierte Wärmepumpenarbeitsmittel nach der Verflüssigung im Kondensationsteil (100) auf den Verdampfungsdruck entspannt wird. Im Verflüssiger (300) der Trennanlage werden das zu trennende Gemisch und das Wärmeübertragungsmittel des Kreislaufs (12) direkt vorgewärmt und außerdem das Wärmepumpenarbeitsmittel verdampft. Eine Hilfskühlung ist in dem Fall für den Verflüssiger (300) nicht erforderlich.This consists of an evaporator part ( 103 ), which is arranged in the condenser ( 300 ) of the separation system, a compressor ( 101 ) with a drive motor ( 102 ), a condensation part ( 100 ) which, instead of the external energy source ( 10 ), the heat transfer medium of the circuit ( 12 ) to the temperature required in the absorber ( 4 ), and from the expansion valve ( 104 ), whereby the heat pump working medium compressed in the compressor ( 101 ) is expanded to the evaporation pressure after liquefaction in the condensation part ( 100 ). In the liquefier ( 300 ) of the separation system, the mixture to be separated and the heat transfer medium of the circuit ( 12 ) are preheated directly and the heat pump working fluid is also evaporated. In this case, auxiliary cooling is not required for the condenser ( 300 ).

Anhand der Fig. 4 wird das Wärmetransformationsverfahren beschrieben, daß aus der Kombination des erfindungsgemäßen Trennverfahrens mit beispielsweise dem bekannten Maiuri-Verdampfungs-Absorptionsverfahren besteht. Der Gemischtrennprozeß, wie in der Beschreibung zu Fig. 1 erläutert, bleibt mit Ausnahme der Gemischvorwärmung im Streckenabschnitt (AB) erhalten. An ihre Stelle tritt der Anreicherungsprozeß im Maiuri-Kälteteil, der dem Streckenverlauf (DB) in Fig. 4 folgt.The heat transformation method will be described with reference to FIG. 4, that is the combination of the separation process according to the invention with, for example, the known Maiuri vaporization absorption method. The mixture separation process, as explained in the description of FIG. 1, is retained in the route section (AB) with the exception of the mixture preheating. The enrichment process in the Maiuri cold section takes its place, which follows the route (DB) in FIG. 4.

Der am Punkt D aus dem Austreiber als Produkt abgezogene Lösungsmittelstrom (in diesem Fall H₂O) wird zur Wiederanreicherung mit Kältemitteldampf (NH₃) dem extern gekühlten Maiuri-Absorber zugeführt und nach seiner Voranreicherung im Maiuri-Absorber zur weiteren Anreicherung in den Absorber des Trennprozesses gefördert. Der am Punkt G aus dem Verflüssiger austretende Kondensatproduktstrom, in diesem Fall NH₃ als Kältemittel, durchströmt die Kondensatunterkühlungsstrecke (GH) und wird anschließend in den extern beheizten Maiuri-Verdampfer eingeleitet und verdampft vollständig im Streckenabschnitt (HI).The solvent stream withdrawn as a product at point D from the expeller (in this case H₂O) is used for re-enrichment Refrigerant vapor (NH₃) fed to the externally cooled Maiuri absorber and after its pre-enrichment in the Maiuri absorber further enrichment in the absorber of the separation process is promoted. The condensate product stream emerging from the condenser at point G, in this case flows through NH₃ as a refrigerant the condensate supercooling section (GH) and then introduced into the externally heated Maiuri evaporator and evaporates completely in the section (HI).

Im Maiuri-Kälteteil zirkuliert der eigenständige Neutralgasstrom durch den Maiuri-Absorber und den Maiuri-Verdampfer und ist zur Linearisierung des Ausdampfprozesses und des Absorptionsprozesses in gleicher Weise angepaßt wie der Neutralgasumlauf im Gemischtrennteil. Die Ausdampfstrecke im Maiuri-Verdampfer beginnt am Punkt G und endet am Punkt I. Auf diese Weise wird das externe Heizmedium des Maiuri-Verdampfers über ein größtmögliches Temperaturintervall abgekühlt, so daß sein Mengendurchsatz gering gehalten werden kann. Die Kondensatunterkühlung (Streckenabschnitt GH) wird zum Teil ohne Kondensatverbrauch im Maiuri-Kälteteil ausgeführt und zu einem weiteren Teil in einem Gemischausdampfprozeß, wobei dieser Dampf im Absorber des Trennteils in den Streckenabschnitten (EC) und (BC) absorbiert wird.The independent neutral gas flow circulates in the Maiuri refrigeration section through the Maiuri absorber and the Maiuri evaporator and is Linearization of the evaporation process and the absorption process adapted in the same way as the neutral gas circulation in the mixture separation part. The evaporation section in the Maiuri evaporator starts on Point G and ends at point I. In this way the external  Heating medium of the Maiuri evaporator over the largest possible temperature interval cooled so that its flow rate low can be held. The condensate subcooling (section GH) is partly without condensate consumption in the Maiuri refrigeration section executed and to a further extent in a mixture evaporation process, this steam in the absorber of the separating part in the route sections (EC) and (BC) is absorbed.

Apparativer Aufbau und Funktionsweise des Wärmetransformationsverfahrens werden anhand des Funktionsschaltbildes der Fig. 5 näher erläutert.The construction and mode of operation of the heat transformation method are explained in more detail with reference to the functional circuit diagram in FIG. 5.

Das Wärmetransformationsverfahren besteht aus einem Gemischtrennteil, der in Aufbau und Funktionsweise weitgehend dem Trennverfahren entspricht, und einem gegengeschalteten Kälteteil, beispielsweise einem Maiuri-Kälteteil, wie er in der DRP 6 75 538 beschrieben ist.The heat transformation process consists of a mixture separation part, largely in terms of structure and mode of operation, the separation process corresponds, and a counter-refrigeration part, for example a Maiuri refrigeration part, as described in DRP 6 75 538 is.

Das als Produktstrom aus dem Austreiber (1) des Trennteils abgeführte Lösungsmittel wird über das Ventil (7) in den Maiuri-Absorber (13) geleitet, hier mit Kältemitteldampf aus dem Maiuri-Verdampfer (14) vorangereichert und mit der Gemischpumpe (5) zur weiteren Anreicherung auf direktem Wege in den Absorber (4) des Trennteils gefördert. Eine Gemischvorwärmung im Verflüssiger (3) des Trennteils, wie beim Trennverfahren erforderlich, entfällt, weil das vorangereicherte Gemisch den Maiuri-Absorber (13) bereits vorgewärmt verläßt.The solvent discharged as product stream from the expeller ( 1 ) of the separating part is passed through the valve ( 7 ) into the Maiuri absorber ( 13 ), here enriched with refrigerant vapor from the Maiuri evaporator ( 14 ) and with the mixture pump ( 5 ) further enrichment directly promoted in the absorber ( 4 ) of the separating part. A mixture preheating in the condenser ( 3 ) of the separating part, as required in the separation process, is not necessary because the mixture which has been enriched in advance leaves the Maiuri absorber ( 13 ) preheated.

Das als Produktstrom aus dem Verflüssiger (3) des Trennteils abgeführte Kältemittelkondensat wird zunächst unterkühlt und dann über das Ventil (6) dem Maiuri-Verdampfer (14) zugeführt und unter steter Abkühlung des Restkondensats in den mengenangepaßten Neutralgasstrom verdampft, der in einem eigenständigen Umlauf zur Dampfbeladung im Gegenstrom zum verdampfenden Kondensat den Maiuri-Verdampfer (14) und zur Dampfentladung im Gegenstrom zum absorbierenden Lösungsmittel den Maiuri-Absorber (13) passiert. Sämtliche zur Linearisierung des Ausdampfprozesses aus dem Maiuri-Verdampfer (14) abzuführenden teilangereicherten Neutralgas-Dampf-Gemischströme passieren in getrennten Rohrleitungen einen Neutralgaswärmetauscher (15), kühlen auf diese Weise den von Maiuri-Absorber (13) kommenden Neutralgasgesamtstrom und einen angepaßten Teilstrom des vom Verflüssiger (3) kommenden Kältemittelkondensats und werden dann zur Linearisierung des Absorptionsprozesses an partialdampfdruckgleichen Orten dem absorbierenden Lösungsmittel im Maiuri-Absorber (13) zugeleitet.The refrigerant condensate discharged as a product stream from the condenser ( 3 ) of the separating part is first subcooled and then fed to the Maiuri evaporator ( 14 ) via the valve ( 6 ) and evaporated with constant cooling of the residual condensate into the volume-adjusted neutral gas stream, which is then circulated independently Steam loading in counterflow to the evaporating condensate passes the Maiuri evaporator ( 14 ) and for steam discharge in counterflow to the absorbing solvent passes the Maiuri absorber ( 13 ). All partially enriched neutral gas-steam mixture flows to be removed from the Maiuri evaporator ( 14 ) for the linearization of the evaporation process pass through a neutral gas heat exchanger ( 15 ) in separate pipes, in this way cooling the total neutral gas flow coming from Maiuri absorber ( 13 ) and an adapted partial flow of the Condenser ( 3 ) coming refrigerant condensate and are then fed to the absorbing solvent in the Maiuri absorber ( 13 ) for linearization of the absorption process at locations similar to partial vapor pressure.

Der Reststrom des vom Verflüssiger kommenden Kondensats wird in einem Ausdampfkühler (16) entweder unter Eigenausdampfung oder indirekt, unter Ausdampfung von verwässertem, aus dem Maiuri-Verdampfer (14) rückgeführten Kältemittels, abgekühlt. Dem Ausdampfkühler (16) wird als Neutralgas ein Teilstrom des ersten aus dem Austreiber (1) abgeführten Neutralgas-Dampf-Gemisch mit geringem Dampfgehalt zugeführt. Die Mengenstromanpassung des Neutralgas-Dampf-Gemischstroms im Ausdampfkühler (16) geschieht in der gleichen Weise wie im Maiuri-Verdampfer (14). Die hierfür aus dem Ausdampfkühler (16) abzuführenden, mit Kältemitteldampf angereicherten Gas-Dampf-Gemischströme werden wie die aus dem Austreiber (1) abgeführten dem Absorber (4) des Trennteils zugeführt. The residual stream of the condensate coming from the condenser is cooled in an evaporation cooler ( 16 ) either with self-evaporation or indirectly, with evaporation of diluted refrigerant returned from the Maiuri evaporator ( 14 ). A partial stream of the first neutral gas-steam mixture with a low steam content discharged from the expeller ( 1 ) is fed to the evaporation cooler ( 16 ) as neutral gas. The flow rate adjustment of the neutral gas-steam mixture flow in the evaporation cooler ( 16 ) takes place in the same way as in the Maiuri evaporator ( 14 ). The gas-steam mixture flows enriched with refrigerant vapor, which are to be removed from the evaporation cooler ( 16 ) for this purpose, are fed to the absorber ( 4 ) of the separating part, like those discharged from the expeller ( 1 ).

Bei dieser aufgesplitteten Kondensatkühlung wird der Maiuri-Kälteteil mit der geringsten Kältemittelumlaufmenge betrieben. Das Kältemittelkondensat tritt hierbei ohne Überhitzung in den Maiuri-Verdampfer (14) ein und dampft nur durch äußere Wärmezufuhr aus.With this split condensate cooling, the Maiuri refrigeration unit is operated with the lowest amount of refrigerant circulated. The refrigerant condensate enters the Maiuri evaporator ( 14 ) without overheating and only evaporates by external heat supply.

Wie bereits beim Trennverfahren, können die Ventile (6 und 7), die Gemischpumpe (5) und die Lösungsmittelpumpe (8) zu einem mehrteiligen Flüssigkeitsdosierelement zusammengefaßt werden, das von einer Hilfsenergiequelle mit geringstem Energieaufwand angetrieben wird. Dieses Dosierelement kann, als Verdrängersystem ausgebildet, sowohl differenzdrucklos wie auch bei unterschiedlichen Systemgesamtdrucken im Trennteil und im Kälteteil die Flüssigkeitsdosierung energiesparend ausführen.As with the separation process, the valves ( 6 and 7 ), the mixture pump ( 5 ) and the solvent pump ( 8 ) can be combined to form a multi-part liquid metering element which is driven by an auxiliary energy source with the least energy expenditure. This metering element, designed as a displacement system, can perform the liquid metering in an energy-saving manner both without differential pressure and with different total system pressures in the separating part and in the cooling part.

Die Beheizung des Trennteils erfolgt in der gleichen Weise wie beim Trennverfahren über den rekuperativen Wärmeübertragungskreislauf (12), dessen Wärmeträgermittel im Verflüssiger (3) auf direkte Weise mit Verflüssigungsabwärme und mit der nachgeschalteten Fremdenergiequelle (10) bis auf die erforderliche Temperatur der Wärmeübergabe im Absorber (4) des Trennteils aufgeheizt wird.The separation part is heated in the same way as in the separation process via the recuperative heat transfer circuit ( 12 ), the heat transfer medium in the condenser ( 3 ) in a direct manner with waste heat and with the downstream external energy source ( 10 ) up to the required temperature of the heat transfer in the absorber ( 4 ) the separating part is heated.

Dieses Wärmetransformationsverfahren nutzt nicht nur den Wärmetransformationseffekt der Gemischbildung im Maiuri-Kälteteil, sondern auch im Gemischtrennteil. Deshalb kann die Fremdenergiequelle (10) leistungsmäßig sehr klein gehalten werden. Dies gelingt insbesondere dadurch, daß über den Gesamtsystemdruck im Trennteil das Verflüssigungstemperaturniveau höher eingestellt werden kann als das Heiztemperaturniveau im zu beheizenden Absorberabschnitt (41) des Trennteils. Nutzbare Abwärme fällt im Verflüssiger (3) des Trennteils und im Absorber (13) des Maiuri-Kälteteils an. Diese wird über die externen Kühlkreisläufe (17 und 18) aus den beiden Apparaten abgeführt. Umgebungswärme wird über einen externen Heizkreislauf (19) dem Maiuri-Verdampfer zugeführt. Fremdenergie benötigt der Wärmetransformator für die Hilfsantriebe, zur Korrektur einer nicht idealen Prozeßführung im Trennteil und zur Stabilisierung des Gesamtsystemdrucks im Kältemittelverflüssiger (3).This heat transformation process uses not only the heat transformation effect of the mixture formation in the Maiuri refrigeration section, but also in the mixture separation section. Therefore, the external energy source ( 10 ) can be kept very small in terms of performance. This is achieved in particular by the fact that the condensing temperature level can be set higher than the heating temperature level in the absorber section ( 41 ) of the separating part to be heated via the total system pressure in the separating part. Usable waste heat is generated in the condenser ( 3 ) of the separating section and in the absorber ( 13 ) of the Maiuri refrigerating section. This is removed from the two devices via the external cooling circuits ( 17 and 18 ). Ambient heat is supplied to the Maiuri evaporator via an external heating circuit ( 19 ). The heat transformer requires external energy for the auxiliary drives, for correcting a non-ideal process control in the separating part and for stabilizing the overall system pressure in the refrigerant condenser ( 3 ).

Wird bei der Nutzung des Wärmetransformationseffektes im Trennteil die maximale Grenztemperatur der Arbeitsstoffpaarung am Beginn des Ausdampfprozesses erreicht bzw. überschritten, so muß die maximale Ausdampftemperatur im Austreiber (1) über eine Gesamtsystemdruckreduzierung im Kältemittelverflüssiger (3) vorzeitig begrenzt werden. Folglich sinkt das Verflüssigungstemperaturniveau im Kondensator (3) unter das Heiztemperaturniveau im Absorber (4). In diesem Fall läßt sich der zur Rückkopplung der Verflüssigungsabwärme fehlende Temperaturhub, wie in Fig. 3 für das Trennverfahren beschrieben, mit einer Kompressionswärmepumpe überbrücken. Sie beheizt den rekuperativen Wärmeübertragungskreislauf und benötigt hierfür nur eine geringe Antriebsleistung.If the maximum limit temperature of the working material pairing is reached or exceeded at the beginning of the evaporation process when using the heat transformation effect in the separating part, the maximum evaporation temperature in the expeller ( 1 ) must be limited prematurely by reducing the total system pressure in the refrigerant condenser ( 3 ). As a result, the condensing temperature level in the condenser ( 3 ) drops below the heating temperature level in the absorber ( 4 ). In this case, the lack of temperature for the feedback of the liquefaction waste heat, as described in FIG. 3 for the separation process, can be bridged with a compression heat pump. It heats the recuperative heat transfer circuit and only requires a low drive power.

Claims (16)

1. Verfahren zur thermischen Trennung von flüssigen Gemischen in einer dem Druckausgleich dienenden, zwangsgeführt umlaufenden Neutralgasatmosphäre, wobei das Neutralgas einen Austreiber, einen Verflüssiger und einen Absorber durchströmt, das zu trennende Gemisch vor Einleitung in den Austreiber den Absorber passiert, das abgereicherte Lösungsmittel aus dem Austreiber und das Kondensat aus dem Verflüssiger abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Absorber (4) zugeführte Flüssigkeitsgemisch und ein rezyklierter Teilstrom des aus dem Austreiber (1) abzuführenden, abgereicherten Lösungsmittels den Absorber (4) passieren und in der Gemischanreicherungsstrecke (41 und 42) ohne gegenseitige Durchmischung bis zur gleichen Endkonzentration und Endtemperatur mit der ausdampfenden Komponente angereichert werden, indem der vom Verflüssiger (3) kommende teilendladene Neutralgasstrom und mehrere aus der Gemischausdampfstrecke des Austreibers (1) abzuführende Neutralgasteilströme mit unterschiedlichen Gehalten der ausdampfenden Komponente jeweils an partialdampfdruckgleichen Einleitungsorten der Gemischanreicherungsstrecke (41 und 42) des Absorbers (4) den absorbierenden Flüssigkeitsströmen entgegengeführt werden, wobei in einem ersten Teilbereich (41) der Gemischanreicherungsstrecke der sich wieder aufkonzentrierende rezyklierte Lösungsmittelteilstrom beheizt wird und in einem zweiten Teilbereich (42) der sich weiter aufkonzentrierende Lösungsmittelteilstrom den sich weiter aufkonzentrierenden Gemischstrom beheizt, und daß am Ende des zweiten Teilbereichs der Gemischanreicherungsstrecke (42a und 42b) die gleichaufkonzentrierten und gleichaufgeheizten Flüssigkeitsströme vereinigt und dem Austreiber zugeführt werden (Fig. 1 und Fig. 2).1. A method for the thermal separation of liquid mixtures in a pressure-compensating, positively guided circulating neutral gas atmosphere, the neutral gas flowing through an expeller, a condenser and an absorber, the mixture to be separated passes through the absorber before being introduced into the expeller, the depleted solvent from the The expeller and the condensate are removed from the condenser, characterized in that the liquid mixture supplied to the absorber ( 4 ) and a recycled partial stream of the depleted solvent to be removed from the expeller ( 1 ) pass through the absorber ( 4 ) and in the mixture enrichment section ( 41 and 42 ) without mutual mixing to the same final concentration and final temperature with the evaporating component by the partially discharged neutral gas stream coming from the condenser ( 3 ) and several Ne to be removed from the mixture evaporation section of the expeller ( 1 ) Utral gas partial streams with different contents of the evaporating component are each directed towards the absorbing liquid streams at inlet locations of the mixture enrichment section ( 41 and 42 ) of the absorber ( 4 ) which are the same as partial vapor pressure, the recycled solvent partial stream, which is concentrated again, being heated in a first partial area ( 41 ) of the mixture enrichment section second partial area ( 42 ) the further concentrating solvent partial flow heats the further concentrating mixture flow, and that at the end of the second partial area of the mixture enrichment section ( 42 a and 42 b) the equally concentrated and equally heated liquid flows are combined and fed to the expeller ( Fig. 1 and Fig . 2). 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen aus der Gemischausdampfstrecke des Austreibers (1) mit unterschiedlichen Dampfgehalten abzuführenden Neutralgasteilströme mengenmäßig so festgelegt sind, daß das in der Gemischausdampfstrecke verbleibende Neutralgas-Dampf-Gemisch in jeweils gleichen Konzentrationsintervallen des Flüssigkeitsgemisches weitgehend gleiche Mengen der aus dem Gemischstrom ausdampfenden Komponente aufnimmt (Linearisierung des Ausdampfprozesses).2. The method according to claim 1, characterized in that the individual from the mixture evaporation section of the expeller ( 1 ) to be discharged with different steam contents of neutral gas partial flows are set such that the neutral gas-steam mixture remaining in the mixture evaporation section largely identical in the same concentration intervals of the liquid mixture Absorbs quantities of the component evaporating from the mixture flow (linearization of the evaporation process). 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im zweiten Teilbereich (42a und 42b) der Gemischanreicherungsstrecke der sich kumulierende dampfabreichernde Neutralgasstrom den Gemischstrom (42a) und den vorangereicherten Lösungsmittelteilstrom (42b) aufkonzentriert und im beheizten ersten Teilbereich (41) allein den rezyklierten Lösungsmittelteilstrom, wobei der den geringsten Restdampf enthaltende Neutralgasgesamtstrom erst am Absorberaustritt vorliegt (Linearisierung des Absorptionsprozesses) (Fig. 2). 3. The method according to claim 2, characterized in that in the second section ( 42 a and 42 b) of the mixture enrichment section of the accumulating steam-depleting neutral gas stream, the mixture stream ( 42 a) and the pre-enriched partial solvent stream ( 42 b) is concentrated and in the heated first section ( 41 ) only the recycled partial solvent stream, the total neutral gas stream containing the least residual steam only being present at the absorber outlet (linearization of the absorption process) ( FIG. 2). 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der sich aufkonzentrierende rezyklierte Lösungsmittelteilstrom im ersten Teilbereich (41) der Gemischanreicherungsstrecke mittels eines rekuperativen Wärmeübertragungskreislaufs (12) von einer Fremdenergiequelle (10) beheizt wird, wobei der Wärmeübertragungskreislauf (12) zur Vorheizung seines Wärmeträgermittels durch den Verflüssiger (3) geleitet wird und die Fremdenergiequelle (10) dieses weiter aufheizt (Fig. 2).4. The method according to claim 3, characterized in that the concentrating recycled partial solvent stream in the first section ( 41 ) of the mixture enrichment section is heated by means of a recuperative heat transfer circuit ( 12 ) from an external energy source ( 10 ), the heat transfer circuit ( 12 ) for preheating its heat transfer medium is passed through the condenser ( 3 ) and the external energy source ( 10 ) further heats it up ( FIG. 2). 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fremdenergiequelle (10) als Kompressionswärmepumpe ausgebildet ist, wobei das Arbeitsmittel der Kompressionswärmepumpe im Verflüssiger (100) verdampft wird (Fig. 3).5. The method according to claim 4, characterized in that the external energy source ( 10 ) is designed as a compression heat pump, the working fluid of the compression heat pump being evaporated in the condenser ( 100 ) ( Fig. 3). 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das der Trennvorrichtung zuzuführende Flüssigkeitsgemisch vor Einleitung in den Absorber (4) zur Vorwärmung durch den Verflüssiger (3) geleitet wird (Fig. 2).6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the liquid mixture to be supplied to the separating device is passed before introduction into the absorber ( 4 ) for preheating through the condenser ( 3 ) ( Fig. 2). 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Entfernung von Lösungsmittelrestgehalten aus dem zum Verflüssiger geführten Neutralgas-Dampf-Gemisch dem Ausdampfprozeß ein Dephlegmationsprozeß nachgeschaltet ist, wobei in einem gekühlten Bereich (21a) eines Dephlegmators (2) Lösungsmittelreste partiell aus dem Gas-Dampf-Gemisch auskondensieren und diese konzentrationsgestuft in einen beheizten Bereich (21b) übergeleitet, demselben Neutralgas-Dampf-Gas-Gemisch als Rückflußflüssigkeit entgegenströmen und unter bevorzugter Ausdampfung der Gemischkomponente mit höherem Dampfdruck das Gas-Dampf-Gemisch mit dieser Gemischkomponente anreichern, wobei zur Ausdampfung dieser Gemischkomponente im beheizten Bereich (21b) zur Abwärme aus dem gekühlten Bereich (21a) des Dephlegmators (2) genutzt wird (Fig. 2).7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a dephlegmation process is connected downstream of the evaporation process to remove residual solvent contents from the neutral gas-steam mixture led to the liquefier, partial solvent residues in a cooled region ( 21 a) of a dephlegmator ( 2 ) Condense out of the gas-steam mixture and transfer it to a heated area ( 21 b) in a concentration-graded manner, counter-flow the same neutral gas-steam-gas mixture as reflux liquid and, with preferential evaporation of the mixture component with higher vapor pressure, the gas-steam mixture with this mixture component Enrich, whereby this mixture component in the heated area ( 21 b) is used to evaporate waste heat from the cooled area ( 21 a) of the dephlegmator ( 2 ) ( FIG. 2). 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Reindarstellung der Gemischkomponenten aus einem hochkonzentrierten Gemischzulauf mehrere Trennstufen hintereinander geschaltet sind, wobei mehrere Austreiber-Absorbereinheiten einem Verflüssiger zugeordnet sind und jeweils der verarmte Gemischablauf einer konzentrationsseitig übergeordneten Trennstufe als Gemischzulauf einer folgenden untergeordneten Trennstufe verwendet wird. 8. The method according to any one of the preceding claims 1 to 7, characterized characterized in that the pure representation of the mixture components a highly concentrated mixture feed several separation stages in succession are switched, with several expeller absorber units are assigned to a condenser and the impoverished one Mixture outflow from a higher-level separation stage used as a mixture feed of a subsequent subordinate separation stage becomes.   9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Wärmetransformation mit dem bekannten Maiuri-Verdampfungs-Absorptionsverfahren kombiniert wird, wobei das aus dem Austreiber (1) als Produktstrom abgeführte Lösungsmittel dem Maiuri-Absorber (13), das aus dem Verflüssiger (3) als Produktstrom abgeführte Kondensat dem Maiuri-Verdampfer (14) und das aus dem Maiuri-Absorber (13) austretende Gemisch beider Produktströme dem Absorber (4) zugeführt wird und wobei der eigenständige Neutralgasumlauf durch den Maiuri-Absorber (13) und den Maiuri-Verdampfer (14) in der gleichen Weise angepaßt ist wie der Neutralgasumlauf in der Trenneinrichtung (Fig. 4 und Fig. 5).9. The method according to claims 1 to 5, 7 and 8, characterized in that it is combined for heat transformation with the known Maiuri evaporation absorption method, the solvent discharged as a product stream from the expeller ( 1 ) the Maiuri absorber ( 13th ), the condensate discharged from the condenser ( 3 ) as a product stream is fed to the Maiuri evaporator ( 14 ) and the mixture of both product streams emerging from the Maiuri absorber ( 13 ) is fed to the absorber ( 4 ) and the independent neutral gas circulation through the Maiuri Absorber ( 13 ) and the Maiuri evaporator ( 14 ) is adapted in the same way as the neutral gas circulation in the separation device ( Fig. 4 and Fig. 5). 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß beide Teilverfahren mit demselben Systemgesamtdruck arbeiten, wobei der Systemgesamtdruck über die Kühlbedingungen des Verflüssigers (3) festgelegt ist.10. The method according to claim 9, characterized in that both sub-processes work with the same total system pressure, the total system pressure being determined via the cooling conditions of the condenser ( 3 ). 11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teilverfahren mit unterschiedlichen Systemgesamtdrucken arbeiten, wobei der höhere Systemgesamtdruck des Trennprozesses über die Kühlbedingungen des Verflüssigers (3) und der niedere Systemgesamtdruck des Maiuri-Prozesses über die Heizbedingungen des Maiuri-Verdampfers (14) festgelegt ist, und daß die Dosierung und Druckanpassung der beide Druckbereiche wechselnden Flüssigkeitsströme mit einem Druckwechsler ausgeführt wird.11. The method according to claim 9, characterized in that the two partial processes work with different total system pressures, the higher total system pressure of the separation process via the cooling conditions of the condenser ( 3 ) and the lower total system pressure of the Maiuri process via the heating conditions of the Maiuri evaporator ( 14 ) is fixed, and that the metering and pressure adjustment of the liquid streams changing in both pressure ranges is carried out with a pressure changer. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das externe Kühlmittel des Maiuri-Absorbers (13) zur Aufnahme der definiert aus dem Prozeß abzuführenden Absorptionswärme so geführt ist, daß die Temperatur des sich aufkonzentrierenden Lösungsmittels ansteigt.12. The method according to any one of claims 9 to 11, characterized in that the external coolant of the Maiuri absorber ( 13 ) for receiving the defined heat to be removed from the process is carried out so that the temperature of the concentrating solvent rises. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß es mehrstufig durchgeführt wird, wobei jeweils mit der Abwärme einer temperaturseitig übergeordneten Stufe die folgende untergeordnete Stufe beheizt wird, wobei ein Maiuri-Verdampfer und ein Verflüssiger mehreren Maiuri-Absorbern und Austreibern zugeordnet sind.13. The method according to any one of claims 9 to 12, characterized in that that it is carried out in several stages, each time with the waste heat from a higher-level stage the following subordinate stage is heated, whereby a Maiuri evaporator and a condenser several Maiuri absorbers and expellers are assigned. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ihm zur Krafterzeugung abwärmeseitig ein Rankine-Kaltdampfexpansionsprozeß nachgeschaltet ist. 14. The method according to any one of claims 9 to 12, characterized in that that a Rankine cold steam expansion process on the waste heat side is connected downstream.   15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Energiedirektkonversion thermisch trennbare elektrolytische Flüssigkeiten als Arbeitsgemisch eingesetzt werden, wobei die Bereiche mit unterschiedlichen Konzentrationen galvanische Zellen bilden.15. The method according to any one of claims 9 to 12, characterized in that thermally separable for direct energy conversion electrolytic liquids used as a working mixture be, the areas with different concentrations Form galvanic cells. 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Energiedirektkonversion der Seebeck-Effekt genutzt wird, wobei jeweils temperaturgestuft mit der Abwärme einer temperaturseitig übergeordneten thermoelektrischen Zelle eine folgende untergeordnete Zelle beheizt wird und mehrere thermisch kaskadiert geschaltete Zellen parallel geschaltet werden.16. The method according to any one of claims 9 to 12, characterized in that that for direct energy conversion the Seebeck effect is used, whereby the temperature is graded with the waste heat a thermoelectric cell superordinate on the temperature side a subsequent sub-cell is heated and several thermally cascaded cells connected in parallel will.