ES2227455T3 - Procedimiento y dispositivo para el tratamiento de liquidos. - Google Patents
Procedimiento y dispositivo para el tratamiento de liquidos.Info
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Abstract
Procedimiento para el tratamiento de líquidos que se presentan en forma de líquidos de preparación, en particular de agua de mar y/o agua salobre y/o de un desecho líquido y/o agua usada, estando formado el líquido de preparación por un líquido base, con impurezas fundamentalmente líquidas y/o gaseosas y/o en forma de sales contenidas y/o disueltas en éste, mediante la separación de las impurezas del líquido base, realizándose la separación de tal forma que el líquido de preparación se conduce para el precalentamiento y la depuración previa a al menos un dispositivo de precalentamiento/separación, en el que se calienta el líquido de preparación a una temperatura por debajo de la temperatura de ebullición del líquido base, de modo que evaporen las impurezas líquidas con un punto de ebullición bajo en comparación con el líquido base y/o se expulsen térmicamente las impurezas gaseosas, separándose a continuación las impurezas así evaporadas y/o expulsadas.
Description
Procedimiento y dispositivo para el tratamiento
de líquidos.
La invención se refiere a un procedimiento para
el tratamiento de líquidos que se presentan en forma de líquidos de
preparación según el preámbulo de la reivindicación 1, así como a un
dispositivo para el tratamiento de líquidos que se presentan en
forma de líquidos de preparación según el preámbulo de la
reivindicación 15.
Ya se conocen un procedimiento y un dispositivo
para el tratamiento de desechos líquidos por el documento EP 0 142
016 B1, en el que el desecho líquido, que está formado por un
líquido base e impurezas sólidas no evaporables contenidas en el
mismo, se incorporan en una corriente de gas portador. A
continuación, esta mezcla se calienta en un evaporador hasta una
temperatura que está por encima de la temperatura de saturación del
vapor de agua que se genera durante el calentamiento. De esta mezcla
de gas portador-vapor sobrecalentada se separan en
un separador las partículas sólidas. Partiendo del separador, el gas
portador se comprime en primer lugar mediante un compresor,
haciéndose pasar a continuación por el evaporador para el
calentamiento de la mezcla de gas portador y desecho líquido. Al
mismo tiempo, en el evaporador se enfría también la mezcla de gas
portador-vapor seco liberada de las impurezas debido
a esta transmisión de calor. Durante este proceso se condensa el
líquido base, que se alimenta como condensado caliente a un
intercambiador de calor para el precalentamiento del desecho
líquido, mientras que el gas portador se alimenta, por otro lado, a
la entrada del evaporador, en la que tiene lugar una mezcla de gas
portador y desecho líquido precalentado.
Este procedimiento es adecuado para obtener los
sólidos y/o sustancias no evaporables contenidos en un desecho
líquido, en particular, para conseguir un grado de pureza del vapor
saliente, que corresponde aproximadamente al grado de pureza de agua
destilada. No obstante, se ha mostrado que, sobre todo en el caso de
que un desecho líquido esté cargado con impurezas fundamentalmente
líquidas, como por ejemplo sustancias orgánicas que contienen
aceite, pueden llegar a producirse incrustaciones en el lado del
evaporador del intercambiador de calor, que requieren una limpieza
frecuente del intercambiador de calor. Además, en la precipitación,
así como en la separación de gas portador y condensado en el
evaporador, se producen pérdidas importantes de gas portador, lo
cual tiene a largo plazo efectos negativos en un control óptimo del
proceso.
Por el documento DE 197 41 808 A1 se conoce,
además, un procedimiento con un dispositivo correspondiente para el
tratamiento de un desecho líquido, que está formado por un líquido
base e impurezas contenidas en éste. Aquí, el desecho líquido a
purificar se distribuye en una corriente de gas portador, se
precalienta en un intercambiador de calor y, a continuación, las
impurezas se separan en un separador en forma de concentrado. El
concentrado se somete a un secado posterior en un evaporador
dispuesto a continuación del separador de concentrado con compresión
de vapores a temperaturas de 170ºC, realimentándose el condensado de
vapores a la mezcla de gas portador-vapor
sobrecalentada y mezclándose con ésta. La mezcla de gas
portador-vapor seco purificada después de la
separación de las impurezas se comprime a continuación en un
evaporador y se alimenta para el calentamiento de la mezcla de
desecho líquido precalentado y gas portador a un intercambiador de
calor, condensando el líquido base como condensado. Este condensado
se alimenta a un recipiente colector de condensado realizado como
reextractor y se atomiza allí mediante un pulverizador. Los
componentes volátiles que se liberan durante este proceso se hacen
pasar mediante una tubería de gas por agua enfriada, que se presenta
en un recipiente de líquido, disolviéndose los componentes
hidrosolubles en agua, mientras que el gas residual sale a través de
una tubería de salida al aire ambiente. El condensado que se produce
durante la atomización en el reextractor se acumula en el fondo y se
conduce a un intercambiador de calor, en el que el calor restante
aún presente se transmite al desecho líquido a purificar para el
precalentamiento de éste.
Un inconveniente aquí está en que el gas portador
debe alimentarse de forma continua al sistema, porque se hace salir
una gran parte del gas portador directamente al aire ambiente
mediante el recipiente colector de condensado realizado como
reextractor, así como el recipiente de agua refrigerante dispuesto a
continuación.
Por un lado, la alimentación continua de gas
portador fresco al sistema es muy cara y, por el otro, reduce
considerablemente el rendimiento de la instalación en su conjunto.
Debido a estas grandes pérdidas de gas portador, en una instalación
de este tipo no pueden usarse los gases inertes caros como gases
portadores, puesto que en este caso los costes de explotación se
volverían muy elevados y ya no serían rentables. Por lo tanto, una
instalación de este tipo sólo puede funcionar en el servicio
práctico de una forma rentable con aire fresco como gas portador, lo
cual es, no obstante, problemático debido a la capacidad de reacción
de determinados componentes del aire con determinados componentes de
algunos desechos líquidos, por lo que puede dificultarse
eventualmente de forma indeseada la separación de las impurezas
disueltas en el desecho líquido. Por ejemplo, en el caso de una
oxidación en húmedo, el oxígeno presente en el gas portador aire va
reduciéndose, de modo que debe realimentarse gas portador mediante
una alimentación de aire. No obstante, esto significa también que es
necesaria una descarga mayor de gas portador mediante el
reextractor, para poder cubrir la demanda de oxígeno necesaria.
Puesto que en este caso el agua depositada en el recipiente de agua
refrigerante dispuesto a continuación también está expuesta a una
mayor carga, se produce una descarga no deseada de sustancias
contenidas en el gas portador en forma de vapor, que conllevan un
riesgo para el medio ambiente.
Además, el gas residual que sale a través de una
tubería de salida al aire ambiente está cargado habitualmente aún
considerablemente con impurezas volátiles de condensado, de modo que
se produce una carga indeseada del medio ambiente.
Otro inconveniente es que aquí sólo pueden
separarse determinadas impurezas líquidas, de modo que en líquidos
de preparación que presentan múltiples impurezas líquidas que
presentan distintas temperaturas de ebullición, así como una
cantidad relativamente grande de impurezas gaseosas, existe el
peligro de que, dado el caso, una parte considerable de las
impurezas líquidas y/o gaseosas no pueda eliminarse con un
procedimiento de este tipo, de modo que no se consigue aquí el
objetivo deseado del tratamiento. Según el líquido de preparación,
permanece una parte más o menos grande de las impurezas líquidas
después de la condensación en el líquido base contaminando al mismo,
mientras que las impurezas gaseosas, si no son hidrosolubles, salen
de forma indeseada junto con el gas portador al medio ambiente. En
este caso, el peligro de una carga del medio ambiente es muy
elevado.
Por lo tanto, este procedimiento sólo es adecuado
para el tratamiento de un espectro muy limitado de líquidos de
preparación, de modo que para múltiples líquidos de preparación hay
que elegir otros procedimientos. En particular, es un inconveniente
que este procedimiento no sea adecuado para la obtención de agua
potable y agua de servicio a partir de agua de mar y/o agua salobre,
puesto que, entre otras cosas, aquí se forman cantidades
relativamente grandes de CO_{2} en la descomposición térmica de
HCO_{3}, que deben eliminarse del sistema, lo cual no es posible
con el procedimiento arriba descrito.
Debido al calentamiento de los vapores en el
evaporador de concentrado a temperaturas de hasta 170ºC se consigue,
además, una evaporación de sustancias contenidas en el concentrado,
que condensan posteriormente como vapores alimentándose con éstos a
la mezcla de gas portador-vapor seco. De esta forma
se realiza una contaminación secundaria no deseada de la mezcla de
gas portador-vapor seco en la condensación del vapor
y, por lo tanto, una contaminación indeseada de la descarga.
Por el documento genérico WO 01/03794 A1 se
conoce, además, un procedimiento y un dispositivo para el
tratamiento de un desecho líquido, en el que el desecho líquido está
formado por un líquido base con impurezas líquidas contenidas en el
mismo. Para la separación de las impurezas líquidas se evapora aquí
una mezcla de desecho líquido/gas portador para obtener una mezcla
húmeda de gas portador-vapor, de tal forma que el
líquido base sea evaporado y las impurezas, que presentan una mayor
temperatura de ebullición que el líquido base, permanezcan como
parte líquida residual.
A continuación, esta mezcla húmeda de gas
portador-vapor se alimenta a un separador de
concentrado, en el que la parte líquida residual se separa como
concentrado. La mezcla de gas portador-vapor seco
liberada de la parte líquida residual se comprime y, a continuación,
se enfría, de modo que condense el líquido base pudiendo separarse
en un separador de condensado dispuesto a continuación.
El gas portador separado en el separador de
condensado se conduce en un circuito cerrado, de modo que un primer
caudal másico parcial del gas portador separado en el separador de
condensado se vuelve a alimentar directamente en un dispositivo
mezclador al desecho líquido, mientras que otro segundo caudal
másico del gas portador separado en el separador de condensado se
conduce por un secador de gas para el secado y se vuelve a
alimentar, a continuación, en el dispositivo mezclador como gas
portador secado al desecho líquido.
Antes de alimentar aquí el desecho líquido al
dispositivo mezclado para añadir mezclando el gas portador, se
produce un precalentamiento en dos etapas mediante un intercambiador
de calor de condensado/desecho líquido con el condensado caliente,
que procede del recipiente colector de condensado, así como mediante
un intercambiador de calor de concentrado/desecho líquido con el
concentrado caliente que llega del recipiente colector de
concentrado.
La aportación de calor para la evaporación de la
mezcla de gas portador-vapor a la mezcla húmeda de
gas portador-vapor se realiza mediante dos
intercambiadores de calor de evaporador/condensación mediante la
mezcla de gas portador-vapor seco comprimida y
purificada que sale del separador de condensado, que puede
condensar, al menos en parte, en este intercambiador de
evaporador-condensación mediante la cesión de
calor.
Con un procedimiento de este tipo y un
dispositivo para la realización del procedimiento se consigue que el
consumo de energía en su conjunto se reduzca considerablemente en su
total, puesto que casi todas las corrientes calientes se usan para
el calentamiento de corrientes más frías. Gracias al
precalentamiento en dos etapas del desecho líquido antes de su
alimentación al dispositivo mezclador, puede ajustarse, además, ya
exactamente una temperatura tal del desecho líquido que favorezca
después de la incorporación del gas portador una distribución
ultrafina del desecho líquido en el gas portador gracias a una
evaporación casi espontánea.
Además, pueden minimizarse considerablemente las
pérdidas de gas portador gracias al circuito de gas portador cerrado
entre el separador de condensado y el dispositivo mezclador de gas
portador.
A pesar de estas ventajas, también en un
procedimiento de este tipo y su dispositivo sólo pueden separarse
determinadas impurezas líquidas, de modo que en el caso de líquidos
de preparación que contienen múltiples impurezas líquidas que
presentan distintas temperaturas de ebullición, así como una
cantidad relativamente grande de impurezas gaseosas, existe el
peligro de que, dado el caso, una parte considerable de las
impurezas líquidas y/o gaseosas no puedan eliminarse con este
procedimiento, de modo que éstos sigan contaminando el líquido base,
por regla general agua, incluso después del tratamiento. Debido al
circuito de gas portador cerrado, las impurezas gaseosas se
enriquecen aquí, además, de forma indeseada en el circuito de gas
portador, lo cual se produce en particular cuando debe tratarse agua
de mar o agua salobre para la obtención de agua potable y/o agua de
servicio, puesto que aquí se forma una gran cantidad de CO_{2},
entre otras cosas en la descomposición térmica de HCO_{3}. En un
caso de este tipo debe pararse la instalación regularmente y
purificarse el gas portador debido al circuito de gas portador
cerrado, eliminándose las impurezas gaseosas que se enriquecen en el
circuito de gas. Esto no es rentable y reduce el rendimiento de la
instalación. Además, un enriquecimiento de este tipo requiere una
concepción y un dimensionado correspondientemente mas grandes de las
tuberías y de los aparatos para un tiempo de servicio prolongado de
la instalación, lo cual a su vez es mas caro. Por lo tanto, también
este procedimiento de tratamiento sólo es adecuado para un espectro
determinado, relativamente reducido de líquidos de preparación.
Además, se conocen procedimientos convencionales
de destilación, por ejemplo, por los documentos WO 87/07847 y WO
98/31445, sin el uso de gas portador como gas de arrastre, por lo
que tratan de un tipo fundamentalmente distinto de procedimiento de
lo que es el caso en los procedimientos con gas portador,
realizándose en el documento WO 87/07847 una depuración de agua o
una desalación de agua mediante una destilación al vacío y debiendo
evitarse en el documento WO 98/31445 una impurificación de la propia
instalación.
El objetivo de la invención es, por lo tanto,
mejorar un procedimiento genérico y un dispositivo genérico para el
tratamiento de líquidos de tal forma que con éstos pueda realizarse
un tratamiento efectivo y económico de líquidos de preparación, que
contienen múltiples impurezas líquidas que presentan distintas
temperaturas de ebullición y/o una cantidad relativamente grande de
impurezas gaseosas, en particular de agua de mar y/o agua salobre
y/o de un desecho líquido y/o agua usada, usándose un gas portador
conducido en circuito como gas de arrastre, de tal forma que pueda
impedirse un enriquecimiento de impurezas, en particular de
impurezas gaseosas, en el gas portador y, por lo tanto, tiempos de
parada indeseados de la instalación.
Respecto al procedimiento, este objetivo se
consigue con las características de la reivindicación 1 y, respecto
al dispositivo, con las características de la reivindicación 15.
Otras configuraciones ventajosas de la invención
son objeto de las reivindicaciones subordinadas.
Según la invención está previsto que el líquido
de preparación se alimente, antes de añadir mezclando gas portador
conducido en un circuito de gas portador cerrado, para el
precalentamiento y la depuración previa a al menos un dispositivo de
precalentamiento/ separación, que presenta al menos un
intercambiador de calor de precalentamiento y un dispositivo de
separación dispuesto a continuación del intercambiador de calor de
precalentamiento, respectivamente. En éste, el líquido de
preparación se precalienta mediante el intercambiador de calor de
precalentamiento a una temperatura por debajo de la temperatura de
ebullición del líquido base, de modo que se evaporen las impurezas
líquidas con un punto de ebullición bajo en comparación con el
líquido base y/o se expulsen térmicamente las impurezas gaseosas,
separándose las impurezas evaporadas y/o expulsadas en el
dispositivo de separación del dispositivo de
precalentamiento/separación, del que hay al menos uno.
La ventaja está en que se separan aquellas
impurezas líquidas de bajo punto de ebullición y/o impurezas
gaseosas que ya no pueden separarse después de la alimentación del
gas portador ya antes de la alimentación del líquido de preparación
a un dispositivo mezclador de gas portador. Hasta ahora, en todas
las soluciones anteriormente conocidas del estado de la técnica,
estos componentes se han quedado como impurezas residuales en el
liquido base, puesto que en un procedimiento con gas portador como
gas de arrastre, después de la alimentación de gas portador y la
evaporación del líquido base sólo pueden separarse aquellas
impurezas líquidas como parte líquida residual cuyas temperaturas de
ebullición están por encima de la del líquido base. Gracias a la
expulsión de impurezas gaseosas del líquido de preparación, que aquí
tiene lugar antes de la alimentación del gas portador, se consigue
que estas impurezas gaseosas no puedan llegar al circuito de gas
portador cerrado. Es ventajoso que de esta forma se evitan los
tiempos de parada de la instalación, para separar las impurezas
gaseosas del gas portador, de modo que, en resumen, es fácilmente
posible un servicio económico de una instalación según la invención
con tiempos de funcionamiento prolongados. Además, es posible
dimensionar y concebir gracias a ello las tuberías y aparatos en su
conjunto más pequeños y, por lo tanto, mas económicos en comparación
con las instalaciones convencionales. Esto se debe sobre todo
también a que, gracias a la eliminación de las impurezas líquidas de
bajo punto de ebullición antes de la alimentación de gas portador,
ya se ha eliminado una parte del líquido de preparación en forma de
impurezas.
Es ventajoso que en un procedimiento y
dispositivo según la invención, en los que se alimenta un gas
portador como gas de arrastre a un líquido de preparación a tratar,
tiene lugar, por lo tanto, una separación fraccionada de las
impurezas líquidas según la temperatura del punto de ebullición de
las impurezas líquidas y/o una expulsión de las impurezas gaseosas
del líquido base tratado, que de esta forma está preparada para una
evacuación no contaminante o para una reutilización. Las impurezas
pueden ser perfectamente sustancias de valor, que pueden
reutilizarse sin que exista la necesidad de eliminarlas.
Con el dispositivo según la invención y el
procedimiento se consigue, por lo tanto, una separación total de
casi todas las impurezas líquidas y gaseosas en el líquido de
preparación, de modo que el rendimiento de la instalación en su
conjunto es muy elevado, siendo posible, en resumen, un servicio
sumamente económico de la instalación.
En particular, con un procedimiento de este tipo
y un dispositivo de este tipo puede tratarse un espectro muy amplio
de los líquidos de preparación más diversos con múltiples impurezas
líquidas y/o gaseosas de tipo muy diverso de una forma efectiva y
económica. Un procedimiento y un dispositivo de este tipo son
particularmente adecuados y ventajosos para la obtención de agua,
por ejemplo en forma de agua potable o agua de servicio a partir de
agua de mar y/o agua salobre, puesto que en el marco del
precalentamiento y la depuración previa se pueden separar y eliminar
el CO_{2} disuelto en grandes cantidades en la misma, así como el
CO_{2} que se forma en la descomposición térmica de HCO_{3}. Las
sales que están en el líquido base pueden separarse a continuación
en el marco de la evaporación del líquido base como salmuera en el
separador de concentrado.
Un rendimiento especialmente ventajoso de la
instalación se consigue si el líquido de preparación a tratar se
alimenta sucesivamente a al menos dos dispositivos de
precalentamiento-separación conectados en serie. Con
un precalentamiento y una depuración previa de este tipo en varias
etapas se consigue un efecto de separación especialmente bueno y
eficiente respecto a la separación de las impurezas líquidas de bajo
punto de ebullición y/o de la expulsión de las impurezas gaseosas.
Para un efecto de separación reforzado de este tipo puede
conseguirse un rendimiento especialmente elevado de la instalación
en su conjunto, así como, en particular, respecto al
precalentamiento y la depuración previa. Esto puede conseguirse, en
particular, también si el líquido de preparación se precalienta en
el intercambiador de calor de precalentamiento de aquel dispositivo
de precalentamiento-separación, a continuación del
cual se alimenta gas portador al líquido de preparación en un
dispositivo mezclador hasta una temperatura lo más cercana posible a
la temperatura de evaporación del líquido base, puesto que de esta
forma se favorece una posterior distribución ultrafina del líquido
de preparación precalentado y depurado previamente en el gas
portador.
Según una forma de realización y un procedimiento
especialmente preferibles está previsto que el líquido de
preparación a tratar precalentado en el intercambiador de calor de
precalentamiento, del que hay al menos uno, de cada dispositivo de
precalentamiento-separación se alimente a un
dispositivo de expansión como parte integrante del dispositivo de
separación, con el que se realiza una separación efectiva de las
impurezas en forma de vapor y/o impureza gaseosas de bajo punto de
ebullición. De forma especialmente ventajosa pueden alimentarse las
impurezas en forma de vapor y/o las impurezas gaseosas de bajo punto
de ebullición partiendo del dispositivo de expansión a través de una
tubería a un dispositivo refrigerador con intercambiador de calor
como otra parte integrante del dispositivo de separación y
almacenarse en un recipiente colector, de modo que durante el
proceso de refrigeración se genera una depresión en la tubería,
mediante la cual pueden aspirarse las impurezas separadas del
dispositivo de expansión. De este modo se consigue de forma
ventajosa que la separación y eliminación de las impurezas pueda
realizarse de forma sencilla, sin grandes costes por componentes y
aparatos. El dispositivo de expansión puede estar formado por un
recipiente de expansión con bomba preconectada o por una instalación
con membrana de pervaporación.
Un procedimiento especialmente ventajoso se
consigue si cada intercambiador de calor de precalentamiento está
formado por un intercambiador de calor de
condensado-líquido de preparación, con el que se
realiza un precalentamiento por el condensado caliente que procede
del recipiente de condensado. Además, puede realizarse otra
aportación de calor para el precalentamiento del líquido de
preparación en un intercambiador de calor de
concentrado-líquido de preparación mediante el
concentrado caliente que procede del recipiente colector de
concentrado, estando dispuesto el intercambiador de calor de
concentrado/desecho líquido delante del dispositivo de
precalentamiento/separación, del que hay al menos uno. Con un
procedimiento de este tipo puede reducirse considerablemente el
consumo total de energía, puesto que se usan casi todas las
corrientes calientes para el calentamiento de corrientes más
frías.
Esto es particularmente válido si al menos una
parte de la aportación de calor para la evaporación a la mezcla
húmeda de gas portador-vapor tiene lugar en al menos
un intercambiador de calor de evaporador/condensación mediante la
mezcla de gas portador-vapor seco comprimida y
depurada que sale.
Además, está previsto que el gas portador es
conducido en un circuito de gas portador separado entre un separador
de condensado y un dispositivo mezclador de gas portador, pudiendo
alimentarse de forma indirecta y/o directa a una tubería de
alimentación de gas portador, para minimizar las pérdidas de gas
portador. De esta forma puede conseguirse que el gas portador pueda
conducirse según la necesidad en función de los parámetros del
proceso de forma inmediata y directa a la tubería de alimentación de
gas portador y, de forma adicional o como alternativa, también en el
circuito de gas portador con secado de gas y recuperación de gas a
la tubería de alimentación de gas portador. Esto aumenta
considerablemente la flexibilidad en el procedimiento, de modo que
es posible una adaptación sencilla del procedimiento, por ejemplo a
distintos líquidos de preparación a depurar. Por ello, en un
circuito de gas portador cerrado de este tipo pueden usarse también
gases inertes relativamente caros y valiosos como gases portadores,
debido a las reducidas pérdidas de gas portador, que por regla
general son preferibles en su función como gas de arrastre para los
desechos líquidos en comparación con, por ejemplo, aire, puesto que
éstos, a diferencia de, por ejemplo, aire, no pueden reaccionar con
determinados otros componentes, en particular componentes gaseosos
de los desechos líquidos.
Para ello, en el circuito de gas portador está
dispuesto preferiblemente un secador de gas para el secado del gas
portador. Un secador de gas de este tipo está dispuesto, por
ejemplo, detrás de un recipiente colector de condensado, para secar
el gas portador residual húmedo del recipiente colector de
condensado y alimentarlo al circuito de gas portador en el estado
seco deseado.
En un procedimiento y una forma de realización
del dispositivo concretos preferibles, partiendo del separador de
condensado, al menos un conducto de gas retorna en un circuito a la
tubería de alimentación de gas portador, estando intercalado un
secador de gas, siendo ventajoso prever también un compresor. Con un
circuito de gas portador de este tipo se consigue que las pérdidas
de gas portador en el dispositivo sean lo más reducidos posible,
puesto que puede recuperarse, por ejemplo, también el gas portador
aún presente en el condensado, retornando el mismo en el circuito a
la tubería de alimentación de gas portador. De esta forma es
posible, en resumen, un servicio sumamente económico de la
instalación.
En caso de que, a pesar de ello, se produzcan
pérdidas de gas portador en el sistema, por ejemplo, después de un
tiempo de servicio prolongado, puede rellenarse gas portador de
forma sencilla mediante un acumulador de gas portador acoplado al
circuito de gas portador. Esta alimentación se realiza mediante
simple acoplamiento al circuito de portador de por sí previsto, de
modo que no sea necesario parar la instalación para ello, lo cual
sería poco económico, sino que la misma puede seguir funcionando de
forma continua.
Además, en este circuito de gas portador puede
integrarse de forma sencilla también un recipiente de oxígeno con un
evaporador de oxígeno para una oxidación en húmedo, que se conecta
adicionalmente en caso de necesidad.
También puede estar previsto que esté previsto
otro segundo separador de condensado como separador de condensado de
emergencia/descarga, al que se alimenta mezcla de gas
portador-vapor seco y/o vapores a través de una
tubería de derivación, cuando las tuberías principales estén
eventualmente cerradas o reducidas. Con ello, por un lado, queda
garantizada la seguridad de funcionamiento en caso de una sobrecarga
del primer separador de condensado y, por el otro, también el
seguimiento del proceso con los resultados deseados de
funcionamiento. Un separador de condensado de emergencia/descarga de
este tipo puede integrarse, además, de forma sencilla en el sistema,
pudiendo realizarse en particular también una alimentación directa
de gas portador a una tubería de alimentación de gas portador al
dispositivo mezclador o a un circuito de gas portador, dado el caso,
con secado posterior en un secador de gas. Con ello aumenta la
flexibilidad de una instalación en su conjunto de tal forma que
pueda reaccionarse rápidamente a determinados estados de servicio
realizándose un proceso óptimo.
Además, es preferible que al menos un área
parcial de la tubería de alimentación del separador de concentrado
al separador de condensado esté realizada como tubería a presión
para la mezcla de gas portador-vapor seco con
compresor preconectado para aumentar la presión y la temperatura de
la mezcla de gas portador-vapor seco. En este caso,
en la tubería de presión está dispuesto al menos un dispositivo de
medición para el control del servicio, preferiblemente al menos un
dispositivo para medir el caudal y/o al menos un dispositivo para
medir la temperatura y/o al menos un dispositivo para medir la
presión, que forman parte de un circuito de regulación.
En caso de un calor de compresión insuficiente,
lo cual puede ocurrir, en particular, en el servicio de arranque, la
tubería de presión está acoplada preferiblemente a un generador de
calor, dado el caso mediante un intercambiador de calor, que puede
conectarse y/o desconectarse automáticamente. En caso del uso de dos
intercambiadores de calor de evaporador/condensación, éstos pueden
conectarse como grupo individual o como grupo conjunto.
Cada uno de los componentes del sistema puede
regularse mediante una regulación según los datos predeterminados
ajustados y deseados. Para ello, en el lado del control del proceso,
está previsto al menos un accionador, preferiblemente al menos una
válvula reguladora y al menos un dispositivo de medición,
preferiblemente un dispositivo para medir la temperatura y/o un
dispositivo para medir la presión y/o un dispositivo para medir el
caudal, estando acoplados los mismos a un regulador,
respectivamente. Con ello, es posible un control óptimo del proceso
en función de los líquidos a depurar y los componentes de éstos.
Para una alta seguridad funcional de la
instalación está previsto, además, un dispositivo para desenlodar,
con el que puede desenlodarse, en particular, el o los
intercambiador(es) de calor de evaporador/condensación
mediante el condensado, por ejemplo, de un recipiente de
desgasificacíón.
Para una descarga de emergencia no contaminante
puede estar previsto, además, un filtro del aire de salida, a través
del cual se realiza la descarga al espacio libre de presión de
servicio.
La invención se explicará más detalladamente con
ayuda de dibujos.
Muestran:
la fig. 1, un diagrama de flujo esquemático de un
dispositivo para el tratamiento de un líquido de preparación a
tratar según un primer procedimiento, y
la fig. 2, un diagrama de flujo esquemático de un
dispositivo para el tratamiento de un líquido de preparación a
tratar con un procedimiento alternativo en el área del
precalentamiento y de la depuración previa.
Los líquidos de preparación, como por ejemplo
desechos líquidos que se originan en la producción, por ejemplo
disolventes en distintas diluciones, o agua de mar y/o agua salobre,
se alimentan en un procedimiento según la fig. 1, dado el caso, tras
una depuración previa, a través de la entrada 1 a un depósito de
decantación de bomba 2. En el depósito de decantación de bomba 2
está dispuesto un intercambiador de calor de concentrado/líquido
101, mediante el cual se realiza un precalentamiento del líquido.
Este precalentamiento se mide mediante un dispositivo para medir la
temperatura no representado.
A continuación, el líquido de preparación así
precalentado se conduce mediante una bomba 4 para el
precalentamiento y la depuración previa a un primer dispositivo de
precalentamiento/separación 5, 8, 9, 14, 15, 16, que presenta un
intercambiador de calor de precalentamiento 8 y un dispositivo de
separación 9, 14, 15, 16 dispuesto a continuación del intercambiador
de calor de precalentamiento 8. El intercambiador de calor de
precalentamiento 8 está realizado aquí al mismo tiempo como
intercambiador de calor de condensado/líquido de preparación,
aumentándose la temperatura del líquido de preparación a depurar en
función de la presión existente para que se acerque lo más posible a
una temperatura de evaporación deseada.
Para evitar la marcha en seco de la bomba, en el
depósito de decantación de la bomba 2 está previsto un dispositivo
para medir el nivel de relleno no representado. Con este dispositivo
para medir el nivel de relleno se consigue que el intercambiador de
calor de concentrado/desecho líquido 101 esté siempre cubierto por
líquido y que la bomba 4 pueda alimentarse con una presión previa
suficiente. Esta presión previa es variable y depende de la
temperatura del desecho líquido a transportar. El punto de
conmutación mínimo del dispositivo para medir el nivel de relleno se
adapta de forma continua mediante una vinculación con el dispositivo
para medir la temperatura.
La alimentación a la bomba 4 se realiza mediante
una tubería de alimentación/aspiración 3 del depósito de decantación
de la bomba 2, transportándose el líquido de preparación, por
ejemplo un desecho líquido, a través de una tubería de presión 5, en
la que está integrada una válvula de retención 6 y una válvula de
cierre 7, así como a través de un intercambiador de calor de
condensado/desecho líquido como intercambiador de calor de
precalentamiento 8 a un dispositivo de expansión 9, formado por un
recipiente de expansión con una bomba, que forma parte del
dispositivo de separación 9, 14, 15, 16. Allí se realiza una
separación del vapor generado según su temperatura del punto de
ebullición y/o de los gases inertes, presentes, por ejemplo, en el
agua de mar y/o agua salobre o del CO_{2} gaseoso presente y
generado por el líquido precalentado. El vapor y/o el gas separados
se alimentan a través de una tubería 14 a un dispositivo
refrigerador con intercambiador de calor 15 y se almacena de forma
licuada en un recipiente colector 16. Durante el proceso de
refrigeración, se genera una depresión en la tubería 14, que provoca
la evacuación del vapor que se genera del dispositivo de expansión
9. Cuando están presentes líquidos evaporables no azeotrópicos con
distintos temperaturas del punto de ebullición en el desecho
líquido, puede realizarse una separación fraccionada en varias
etapas de impurezas líquidas y/o impurezas gaseosas de bajo punto de
ebullición, por ejemplo en forma de sustancias contenidas y/o
sustancias valiosas del líquido de preparación mediante una
disposición de múltiples dispositivos de precalentamiento de
gas/separación sucesivos, aquí por ejemplo otro dispositivo de
precalentamiento/separación 10, 11, 12, 17, 18, 19 en combinación
con un procedimiento en el que se alimenta un gas portador como gas
de arrastre a un líquido de preparación.
En el dispositivo mezclador 21, que está
conectado con una tubería de alimentación de gas portador/gas
propelente 39 y una tubería de gas portador-vapor
húmedo 20, el líquido de preparación precalentado y depurado
previamente por el precalentamiento en varias etapas a la
temperatura óptima se distribuye de forma ultrafina en la corriente
de gas portador, de modo que sea posible una evaporación espontánea.
Esta mezcla húmeda de gas portador-vapor que resulta
de esta forma llega a través de la tubería de la mezcla 20 a un
intercambiador de calor de evaporador/condensación 23, en el que
tiene lugar otro calentamiento con el objetivo de un
sobrecalentamiento de la mezcla de gas
portador-vapor. Dado el caso, puede realizarse aquí
un recalentamiento mediante otro intercambiador de calor de
evaporador/condensación 27. Este intercambiador de calor de
evaporador/condensación 23 se conecta o desconecta mediante la
apertura o el cierre de las válvulas 22, 24 y 25. La misma
conmutación es posible para el intercambiador de calor de
evaporador/condensación 27 mediante la apertura y/o el cierre de las
válvulas 26, 28 y 29. Las temperaturas y presiones de servicio
necesarias de la mezcla de gas portador-vapor
dependen aquí de las sustancias contenidas a separar y las
magnitudes térmicas del desecho líquido a depurar. Por ello, pueden
ser necesarias temperaturas entre 50ºC y 250ºC, así como presiones
de servicio entre 0,5 bar y 20 bar.
La mezcla húmeda de gas
portador-vapor con el resto líquido de mayor punto
de ebullición en comparación con el líquido base o las sales
contenidas en el líquido base del líquido de preparación a depurar
se alimenta a continuación a un separador de concentrado 30,
separándose este resto líquido y/o una salmuera como concentrado.
Este separador de concentrado 30 puede estar realizado, por ejemplo,
como ciclón o separador de placas deflectoras. En caso del separador
de placas deflectoras, pueden usarse tanto separadores de una placa
deflectora como separadores de múltiples placas deflectoras.
La mezcla de gas portador-vapor
seco que ya no contiene líquido residual, sale a través de una
tubería 32 del separador de concentrado 30 y se ajusta mediante un
compresor 31 a una presión de servicio optimizada para una mezcla de
gas portador-vapor seco, aumentándose al mismo
tiempo la temperatura. Esta mezcla de gas
portador-vapor seco llega a través de una tubería de
presión 32 a los intercambiadores de evaporador/condensación 27, 23
y se refrigera allí condensándose el vapor seco de la mezcla de gas
portador-vapor seco, es decir, el líquido base del
líquido de preparación, realizándose al mismo tiempo un
calentamiento de la mezcla húmeda de gas
portador-vapor, que fluye del dispositivo mezclador
21 al separador de concentrado 30.
A continuación, el condensado se separa en un
separador de condensado 38. Como separador de condensado 38 pueden
usarse aquí también, por ejemplo, un ciclón o un separador de placas
deflectoras, por ejemplo un separador de una placa deflectora o un
separador de múltiples placas deflectoras.
En un primer procedimiento, el gas portador
liberado en el separador de condensado 38 del condensado puede
realimentarse directamente al dispositivo mezclador 21 a través de
la tubería de gas portador 39, en la que está integrado un
dispositivo de cierre 40. Como gas portador pueden usarse, por
ejemplo, todos los gases no solubles en los líquidos respectivos o
sólo difícilmente solubles en los mismos.
El condensado que se produce en el separador de
condensado 38 se evacua a través de una tubería de salida de
condensado 41 con un dispositivo de cierre 42 a un recipiente
colector de condensado 43, consiguiéndose mediante una medición del
nivel de relleno en combinación con una válvula reguladora 42 una
salida con pérdidas lo más reducidas posible de gas portador. El
producto de cabeza del recipiente colector de condensado 43, que
también presenta componentes de gas portador, se alimenta a una
tubería de gas de escape 54 conectada en el lado de cabeza con el
recipiente colector de condensado 43 alimentándose posteriormente a
través de un secador de gas 55 con separador de condensado 56
dispuesto a continuación al secado de gas portador, así como a
través de la tubería de gas 109 a otro circuito de gas portador
también a la tubería de alimentación de gas portador 39. En este
circuito de gas portador está previsto, además, un compresor
108.
Del recipiente colector de condensado 43, el
condensado se conduce a través de los intercambiadores de calor de
condensado/desecho líquido 11 y 8, que forman los intercambiadores
de calor de precalentamiento del dispositivo de
precalentamiento/separación, reduciéndose la presión de servicio
existente mediante una tubería de salida 44 a un recipiente de
desgasificación 52. Al pasar el condensado por los intercambiadores
de calor de condensado/desecho líquido 8, 11, tiene lugar una
transmisión de calor al líquido de preparación alimentado al
dispositivo mezclador 21 a través de la tubería de presión 5, 10 y
13 para el precalentamiento del mismo y para la separación de las
impurezas gaseosas y/o de bajo punto de ebullición.
El recipiente de desgasificación 52 sirve para
eliminar las sustancias gaseosas disueltas en el condensado en las
condiciones de la presión de servicio existentes después de la
expansión. A continuación, el condensado puede salir a través de la
salida de condensado 53.
Mediante las válvulas 25 y 29 en la tubería de la
mezcla 20 puede conmutarse de forma correspondiente a los
intercambiadores de calor de evaporador/condensación 23, 27 como
grupo individual o como grupo conjunto. Para ello es necesario que
la mezcla de gas portador-vapor seco de la tubería
de presión 32 se conduzca según la conmutación necesaria a través de
tuberías de derivación 83, 85 u 87 y la tubería de derivación 75.
Para el ajuste sirven aquí las válvulas reguladoras 34, 35, 36 y 37
en la tubería de presión 32 y las válvulas reguladoras 84, 86 y 88
en las tuberías de derivación 83, 85, 87 y 75.
Con la tubería de derivación 75 puede conectarse
un segundo separador de condensado adicional como separador de
condensado de emergencia/descarga 82, para la descarga del separador
de condensado 38. El condensado que se genera en el separador de
condensado de emergencia/descarga 82 se conduce a través de tuberías
de condensado 89, 92 a la tubería de salida de condensado 41 del
primer separador de condensado 38 y se alimenta a continuación al
recipiente colector de condensado 43. El gas portador sin condensado
separado en el separador de condensado de emergencia/descarga 82
puede alimentarse a través de una tubería 95 directamente a la
tubería de alimentación de gas portador 39 o puede alimentarse según
las condiciones del proceso respectivamente existentes a través de
la tubería 97 a la tubería de gas de escape conectada con el
recipiente colector de condensado 43, alimentándose a continuación a
través del secador de gas 55 con separador de condensado 56
postconectado al secado de gas portador, así como a través de la
tubería de gas 109 en otro circuito de gas portador también a la
tubería de alimentación de gas portador 39.
Como puede observarse también en el diagrama de
flujo de la fig. 1, en el circuito de gas portador puede
intercalarse, además, un recipiente acumulador de gas portador 103,
para compensar una pérdida de gas portador durante el servicio de la
instalación. Esta compensación de gas portador se realiza, dado el
caso, aprovechándose un evaporador aquí no representado a través de
una tubería de gas 106, en la que está dispuesta una válvula
reguladora 107, alimentándose el gas portador de compensación a la
tubería de gas 54 mediante una tubuladura de aspiración del
compresor de gas portador 108. El propio recipiente acumulador de
gas portador 103 está asegurado mediante un dispositivo de descarga,
que presenta una tubería de descarga 104 y una válvula de descarga
105.
Además, está previsto un filtro de aire de salida
65 para una descarga de emergencia, realizándose la descarga
partiendo de la tubería de presión 32 a través de un primer conjunto
de tuberías 75, 83, 85, 87 y el separador de condensado de
emergencia/descarga 82, así como un segundo conjunto de tuberías 95,
97, 54, 63, 66 y las válvulas 64 y 67, así como el propio filtro de
aire de salida 65 al espacio libre de presión de servicio. El
condensado que se genera en este caso en el separador de condensado
de emergencia/descarga 82 se realimenta a través de la tubería 89
con las válvulas reguladoras 90, 91 abiertas al depósito de
decantación de la bomba 2.
Para proporcionar en caso de una oxidación en
húmedo las cantidades necesarias de oxígeno, está previsto, además,
un recipiente de oxígeno con evaporador de oxígeno 58, que puede
conectarse a través de una tubería de oxígeno 59 con una válvula
reguladora 60 con la tubería de gas 54 del circuito de gas portador,
pudiendo conectarse, por lo tanto, con el compresor de gas portador
108. La alimentación de oxígeno se controla durante este proceso
mediante un dispositivo para medir oxígeno no representado,
dispuesto en la tubería de presión 32 del circuito de la mezcla de
gas portador-vapor seco. Para asegurar la presión en
el recipiente de oxígeno con evaporador de oxígeno 58 está prevista
una tubería de descarga de presión 61 con una válvula de descarga
62, cuya conmutación se realiza mediante un dispositivo para medir
la presión dispuesto en el recipiente de oxígeno 58.
El concentrado que se produce en el separador de
concentrado 30 se alimenta a través de una tubería de salida de
concentrado 68 a un recipiente colector de concentrado 70. Durante
este proceso, se garantiza mediante una válvula reguladora 59 una
salida del concentrado libre de gas portador. La alimentación del
concentrado al recipiente colector de concentrado 70 se realiza por
debajo del nivel mínimo de concentrado, de modo que pueda tener
lugar una condensación de vapores.
En caso de una formación de vapores, los vapores
pueden condensar mediante un compresor de vapores 73/73a a través de
las tuberías 71, 80 y 75 con las válvulas 72, 74, 76 y 81, dado el
caso, mediante un dispositivo de condensación de vapores
especialmente ventajoso y preferible, formado por un dispositivo
refrigerador 78 con recipiente colector de condensado 79, o en el
separador de condensado de emergencia/descarga 82, realimentándose a
continuación a través de la tubería de condensado 89 al depósito de
decantación de la bomba 2.
El control del compresor de vapores 73/73a y de
las válvulas reguladoras 72, 74, 76, 81 correspondientes se realiza
mediante un dispositivo para medir la presión no representado en el
recipiente colector de concentrado 70.
Para vapores que pueden usarse eventualmente,
existe la posibilidad de transportar los vapores que se generan a
través de una tubería de vapores 71 a la tubería de presión 32.
El concentrado contenido en el recipiente
colector de concentrado 70 se aprovecha para otros fines,
conduciéndose mediante una tubería de salida 99 a través del
intercambiador de calor de concentrado/desecho líquido 101, en el
que tiene lugar una cesión de calor del concentrado caliente para el
precalentamiento del líquido alimentado en la entrada 1. Para evitar
una salida por lotes en la tubería de salida 99 está dispuesta una
válvula reguladora 100, que se controla mediante un dispositivo para
medir el nivel de relleno en el recipiente colector de concentrado
70.
En caso de un calor de compresión insuficiente,
que puede existir, en particular, en el servicio de arranque, puede
ajustarse la temperatura de reacción necesaria mediante la conexión
adicional de una fuente de calor externa, formada por un generador
de calor 120 con intercambiador de calor integrado, que está
conectado mediante las válvulas 121 y 122 con la tubería de presión
32. Para ello, la mezcla de gas portador-vapor se
conduce al intercambiador de calor del generador de calor 120,
cerrándose la tubería de presión 32 mediante la válvula 33.
La conexión adicional automática de esta fuente
de calor externa 120 puede realizarse mediante un dispositivo para
medir la temperatura no representado en combinación con válvulas
reguladoras 33, 121 y 122. La desconexión de esta fuente de calor
externa se realiza, en cambio, preferiblemente siempre mediante un
dispositivo para medir la temperatura tampoco representado, con un
proceso de conmutación inverso de las válvulas reguladoras 33, 121 y
122 mencionadas.
Está previsto un dispositivo para desenlodar, en
particular para desenlodar los intercambiadores de
evaporador/condensación 23 y 27, que incluye una bomba de condensado
112, que está conectada a través de una tubería de aspiración 110 y
la válvula 111 con el recipiente de desgasificación 52. Para el
proceso de desenlodar, el condensado para desenlodar puede
alimentarse en este caso a través de una tubería de presión de
condensado 113, 116 y 118 a un dispositivo mezclador 21 y a las
tuberías de gas portador-vapor 20 y 32.
Para el control del servicio al desenlodar, en la
tubería de presión de condensado 113 están dispuestos un dispositivo
para medir la presión, un dispositivo para medir la temperatura y un
dispositivo para medir el caudal, de los que no está representado
ninguno para mayor claridad.
Un procedimiento en parte alternativo está
representado en el diagrama de flujo según la fig. 2, en el que los
líquidos de preparación, como por ejemplo desechos líquidos que se
originan en la producción, por ejemplo disolventes en distintas
diluciones, o agua de mar y/o agua salobre, se alimentan para la
obtención de agua potable y agua de servicio, dado el caso, tras una
depuración previa, a través de la entrada 1' a un depósito de
decantación de bomba 2'. En el depósito de decantación de bomba 2'
está dispuesto un intercambiador de calor de concentrado/líquido
80', mediante el cual se realiza un precalentamiento del líquido.
Este precalentamiento se mide mediante un dispositivo para medir la
temperatura no representado.
A continuación, el líquido de preparación así
precalentado se conduce mediante una bomba 4' para el
precalentamiento y la depuración previa a un primer dispositivo de
precalentamiento/separación 5', 8', 9', 12', 13', 14', que presenta
un intercambiador de calor de precalentamiento 8' y un dispositivo
de separación 9', 12', 13', 14' dispuesto a continuación del
intercambiador de calor de precalentamiento 8'. El intercambiador de
calor de precalentamiento 8' está realizado aquí al mismo tiempo
como intercambiador de calor de condensado/líquido de preparación,
aumentándose la temperatura del líquido de preparación a depurar en
función de la presión existente para que se acerque lo más posible a
una temperatura de evaporación deseada.
Para evitar la marcha en seco de la bomba 4', en
el depósito de decantación de la bomba 2' está previsto un
dispositivo para medir el nivel de relleno no representado. Con este
dispositivo para medir el nivel de relleno se consigue que el
intercambiador de calor de concentrado/desecho líquido 80' esté
siempre cubierto por líquido y que la bomba 4' pueda alimentarse con
una presión previa suficiente. Esta presión previa es variable y
depende de la temperatura del desecho líquido a transportar. El
punto de conmutación mínimo del dispositivo para medir el nivel de
relleno se adapta de forma continua mediante una vinculación con el
dispositivo para medir la temperatura.
La alimentación a la bomba 4' se realiza mediante
una tubería de alimentación/aspiración 3' del depósito de
decantación de la bomba 2', transportándose el líquido de
preparación a través de una tubería de presión 5', en la que está
integrada una válvula de retención 6' y una válvula de cierre 7',
así como a través del intercambiador de calor de condensado/desecho
líquido 8' como intercambiador de calor de precalentamiento a un
dispositivo de expansión 9' en forma de una instalación con membrana
de pervaporación, que forma parte del dispositivo de separación.
Allí se realiza una separación del vapor generado según su
temperatura del punto de ebullición y/o de los gases inertes,
presentes, por ejemplo, en el agua de mar y/o agua salobre o del
CO_{2} gaseoso presente y generado por el líquido de preparación
precalentado. El vapor y/o el gas separados se alimentan a través de
una tubería 12' a un dispositivo refrigerador con intercambiador de
calor 13' y se almacena de forma licuada en un recipiente colector
14'. Durante el proceso de refrigeración, se genera una depresión en
la tubería 12', que provoca la evacuación del vapor que se genera
del dispositivo de expansión 9'. Cuando están presentes líquidos
evaporables no azeotrópicos con distintas temperaturas del punto de
ebullición en el desecho líquido a tratar, puede realizarse una
separación fraccionada en varias etapas de impurezas líquidas y/o
impurezas gaseosas de bajo punto de ebullición, por ejemplo en forma
de sustancias contenidas y/o sustancias valiosas del líquido de
preparación mediante una disposición de múltiples dispositivos de
precalentamiento/separación sucesivos, aquí por ejemplo otro
dispositivo de precalentamiento/separación 10', 11', 15', 16', 17'
en combinación con un procedimiento en el que se alimenta un gas
portador como gas de arrastre a un líquido de preparación.
En el dispositivo mezclador 18, que está
conectado con una tubería de alimentación de gas portador/gas
propelente 37' y una tubería de gas portador-vapor
húmedo 19', el líquido de preparación precalentado y depurado
previamente por el precalentamiento en varias etapas a la
temperatura óptima se distribuye de forma ultrafina en la corriente
de gas portador, de modo que sea posible una evaporación espontánea.
Esta mezcla húmeda de gas portador-vapor que resulta
de esta forma llega a través de la tubería de la mezcla 19' a un
intercambiador de calor de evaporador/condensación 21', en el que
tiene lugar otro calentamiento con el objetivo de un
sobrecalentamiento de la mezcla de gas
portador-vapor. Dado el caso, puede realizarse aquí
un recalentamiento mediante otro intercambiador de calor de
evaporador/condensación 25'. Este intercambiador de calor de
evaporador/condensación 21' se conecta o desconecta mediante la
apertura o el cierre de las válvulas 20', 22' y 23'. La misma
conmutación es posible para el intercambiador de calor de
evaporador/condensación 25' mediante la apertura y/o el cierre de
las válvulas 24', 26' y 27'. Las temperaturas y presiones de
servicio necesarias de la mezcla de gas
portador-vapor dependen aquí de las sustancias
contenidas a separar y de las magnitudes térmicas del desecho
líquido a depurar. Por ello, pueden ser necesarias temperaturas
entre 50ºC y 250ºC, así como presiones de servicio entre 0,5 bar y
20 bar.
La mezcla húmeda de gas
portador-vapor con el resto líquido de mayor punto
de ebullición en comparación con el líquido base o las sales
contenidas en el líquido base del líquido de preparación a depurar
se alimenta a continuación a un separador de concentrado 28',
separándose este resto líquido y/o una salmuera como concentrado.
Este separador de concentrado 28' puede estar realizado, por
ejemplo, como ciclón o separador de placas deflectoras. En caso del
separador de placas deflectoras, pueden usarse tanto separadores de
una placa deflectora como separadores de múltiples placas
deflectoras.
La mezcla de gas portador-vapor
seco que ya no contiene líquido residual, sale a través de una
tubería 31' del separador de concentrado 28' y se ajusta mediante un
compresor 29' a una presión de servicio optimizada para una mezcla
de gas portador-vapor seco, aumentándose al mismo
tiempo la temperatura. Esta mezcla de gas
portador-vapor seco llega a través de una tubería de
presión 30' a los intercambiadores de evaporador/condensación 25',
21' y se refrigera allí condensándose el vapor seco de la mezcla de
gas portador-vapor seco, es decir, el líquido base
del líquido de preparación, realizándose al mismo tiempo un
calentamiento de la mezcla húmeda de gas
portador-vapor, que fluye del dispositivo mezclador
18' al separador de concentrado 28'.
El condensado se separa a continuación en un
separador de condensado 36'. Como separador de condensado 36' pueden
usarse aquí también, por ejemplo, un ciclón o un separador de placas
deflectoras, por ejemplo un separador de una placa deflectora o un
separador de múltiples placas deflectoras.
En un primer procedimiento, el gas portador
liberado en el separador de condensado 36' del condensado puede
realimentarse directamente al dispositivo mezclador 18' a través de
la tubería de gas portador 37', en la que está integrado un
dispositivo de cierre 38'. Como gas portador pueden usarse, por
ejemplo, todos los gases no solubles en los líquidos respectivos o
sólo difícilmente solubles en los mismos, por ejemplo, gases
inertes.
El condensado que se produce en el separador de
condensado 36' se evacua a través de una tubería de salida de
condensado 39' con un dispositivo de cierre 40 a un recipiente
colector de condensado 41', consiguiéndose mediante una medición del
nivel de relleno en combinación con una válvula reguladora 43' una
salida con pérdidas lo más reducidas posible de gas portador. El
producto de cabeza que se genera en el recipiente colector de
condensado 41', que aún contiene gas portador, se evacua a
continuación como producto de cabeza a través de una tubería de gas
de escape 52' conectada en el lado de cabeza con el recipiente
colector de condensado 41', alimentándose posteriormente a través de
un dispositivo de pervaporación 53' al secado de gas portador, así
como a través de la tubería de gas 64' en otro circuito de gas
portador también a la tubería de alimentación de gas portador 37'.
En este circuito de gas portador está previsto, además, un compresor
63'. A continuación del dispositivo de pervaporación 53',
preferiblemente una membrana de pervaporación, está dispuesto un
dispositivo refrigerador con intercambiador de calor 55', a
continuación del cual está dispuesto, a su vez, un recipiente
colector de condensado 56'. Durante el proceso de refrigeración se
genera aquí una depresión en la tubería 54', gracias a la cual se
aspira el condensado separado en la membrana de pervaporación 53' de
esta tubería.
Del recipiente colector de condensado 41', el
condensado se conduce a través de los intercambiadores de calor de
condensado/desecho líquido 10' y 8' que forman los intercambiadores
de calor de precalentamiento del dispositivo de
precalentamiento/separación, reduciéndose la presión de servicio
existente mediante una tubería de salida 42' a un recipiente de
desgasificación 50'. Al pasar el condensado por los intercambiadores
de calor de condensado/desecho líquido 8', 10', tiene lugar una
transmisión de calor al líquido de preparación alimentado al
dispositivo mezclador 18' a través de la tubería de presión 5 de la
forma descrita para el precalentamiento del mismo y para la
separación de las impurezas gaseosas y/o de bajo punto de
ebullición.
El recipiente de desgasificación 50' sirve para
eliminar las sustancias gaseosas disueltas en el condensado en las
condiciones de la presión de servicio existentes después de la
expansión. A continuación, el condensado puede salir a través de la
salida de condensado 51'.
Mediante las válvulas 23' y 27' en la tubería de
la mezcla 19' puede conmutarse de forma correspondiente a los
intercambiadores de calor de evaporador/condensación 21', 25' como
grupo individual o como grupo conjunto. Para ello es necesario que
la mezcla de gas portador-vapor seco de la tubería
de presión 30' se conduzca según la conmutación necesaria a través
de tuberías de derivación 96', 98' y 100' y la tubería de derivación
86'. Para el ajuste sirven aquí las válvulas reguladoras 32', 33',
34' y 35' en la tubería de presión 30' y las válvulas reguladoras
97', 99' y 101' en las tuberías de derivación 96', 98', 100' y
86'.
Con la tubería de derivación 86' puede conectarse
para la descarga del separador de condensado 36' un segundo
separador de condensado adicional como separador de condensado de
emergencia/descarga 102'. El condensado que se genera en el
separador de condensado de emergencia/descarga 102' se conduce a
través de tuberías de condensado 108', 111' a la tubería de salida
de condensado 39' del primer separador de condensado 36' y se
alimenta a continuación al recipiente colector de condensado 41'. El
gas portador sin condensado separado en el separador de condensado
de emergencia/descarga 102' puede alimentarse a través de una
tubería 103' directamente a la tubería de alimentación de gas
portador 37' o puede alimentarse según las condiciones del proceso
respectivamente existentes a través de la tubería 108' a la tubería
de gas de escape 52' conectada con el recipiente colector de
condensado 41', alimentándose a continuación a través de la membrana
de pervaporación 53' al secado de gas portador, así como a través de
la tubería de gas 64' en otro circuito de gas portador también a la
tubería de alimentación de gas portador
37'.
37'.
Como puede observarse también en el diagrama de
flujo de la fig. 2, en el circuito de gas portador puede
intercalarse, además, un recipiente acumulador de gas portador 58',
para compensar una pérdida de gas portador durante el servicio de la
instalación. Esta compensación de gas portador se realiza, dado el
caso, aprovechándose un evaporador aquí no representado a través de
una tubería de gas 61', en la que está dispuesta una válvula
reguladora 62', alimentándose el gas portador de compensación a la
tubería de gas 52' mediante una tubuladura de aspiración del
compresor de gas portador 63'. El propio recipiente acumulador de
gas portador 58' está asegurado mediante un dispositivo de descarga,
que presenta una tubería de descarga 59' y una válvula de descarga
60'.
Además, está previsto un filtro de aire de salida
72' para una descarga de emergencia, realizándose la descarga
partiendo de la tubería de presión 30' a través de un primer
conjunto de tuberías 86', 96', 98', 100' y el separador de
condensado de emergencia/descarga 102', así como un segundo conjunto
de tuberías 103', 106', 52', 70', 73' y las válvulas 71' y 74', así
como el propio filtro de aire de salida 72' al espacio libre de
presión de servicio. El condensado que se genera en este caso en el
separador de condensado de emergencia/descarga 102' se realimenta a
través de la tubería 108' con las válvulas reguladoras 109', 110'
abiertas al depósito de decantación de la bomba 2'.
Para proporcionar en caso de una oxidación en
húmedo las cantidades necesarias de oxígeno, está previsto, además,
un recipiente de oxígeno con evaporador de oxígeno 65', que puede
conectarse a través de una tubería de oxígeno 66' con una válvula
reguladora 67' con la tubería de gas 52' del circuito de gas
portador, pudiendo conectarse, por lo tanto, con el compresor de gas
portador 63'. La alimentación de oxígeno se controla durante este
proceso mediante un dispositivo para medir oxígeno no representado,
dispuesto en la tubería de presión 30' del circuito de la mezcla de
gas portador-vapor seco. Para asegurar la presión en
el recipiente de oxígeno con evaporador de oxígeno 65' está prevista
una tubería de descarga de presión 68' con una válvula de descarga
69', cuya conmutación se realiza mediante un dispositivo para medir
la presión dispuesto en el recipiente de oxígeno 65'.
El concentrado que se produce en el separador de
concentrado 28' se alimenta a través de una tubería de salida de
concentrado 75' a un recipiente colector de concentrado 77'. Durante
este proceso, se garantiza mediante una válvula reguladora 76' una
salida del concentrado libre de gas portador. La alimentación del
concentrado al recipiente colector de concentrado 77' se realiza por
debajo del nivel mínimo del concentrado, de modo que pueda tener
lugar una condensación de vapores.
En caso de una formación de vapores, los vapores
pueden condensar mediante un compresor de vapores 84', 88' a través
de las tuberías 82', 86' y 94' con las válvulas 83', 85', 87', 89' y
95' mediante un dispositivo de condensación de vapores especialmente
ventajoso y preferible, dado el caso, con un dispositivo de
pervaporación 90', formado por un dispositivo refrigerador 92' con
recipiente colector de condensado 93', o en el separador de
condensado de emergencia/descarga 102', realimentándose a
continuación a través de la tubería de condensado 108' al depósito
de decantación de la bomba 2'.
El control del compresor de vapores 84'/88' y de
las válvulas reguladoras 83', 85', 87', 89', 95' correspondientes
se realiza mediante un dispositivo para medir la presión no
representado en el recipiente colector de concentrado 77'.
Para vapores que pueden usarse eventualmente,
existe la posibilidad de transportar los vapores que se generan a
través de una tubería de vapores 82' a la tubería de presión
30'.
El concentrado contenido en el recipiente
colector de concentrado 77' se aprovecha para otros fines,
conduciéndose mediante una tubería de salida 78' a través del
intercambiador de calor de concentrado/desecho líquido 80', en el
que tiene lugar una cesión de calor del concentrado caliente para el
precalentamiento del líquido alimentado en la entrada 1'. Para
evitar una salida por lotes en la tubería de salida 78' está
dispuesta una válvula reguladora 79', que se controla mediante un
dispositivo para medir el nivel de relleno en el recipiente colector
de concentrado 77'.
En caso de un calor de compresión insuficiente,
que puede existir, en particular, en el servicio de arranque, puede
ajustarse la temperatura de reacción necesaria mediante la conexión
adicional de una fuente de calor externa, formada por un generador
de calor 124' con intercambiador de calor integrado, que está
conectado mediante las válvulas 125' y 126' con la tubería de
presión 30'. Para ello, la mezcla de gas
portador-vapor se conduce al intercambiador de calor
del generador de calor 124', cerrándose la tubería de presión 30'
mediante la válvula 31'.
La conexión adicional automática de esta fuente
de calor externa 124' puede realizarse mediante un dispositivo para
medir la temperatura no representado en combinación con válvulas
reguladoras 31', 125' y 126'. La desconexión de esta fuente de calor
externa se realiza, en cambio, preferiblemente siempre mediante un
dispositivo para medir la temperatura tampoco representado, con un
proceso de conmutación inverso de las válvulas reguladoras 31', 125'
y 126' mencionadas.
Está previsto un dispositivo para desenlodar, en
particular para desenlodar el intercambiador de calor de
evaporador/condensación 21' y 25', que incluye una bomba de
condensado 116', que está conectada a través de una tubería de
aspiración 114' y la válvula 115' con el recipiente de
desgasificación 50'. Para el proceso de desenlodar, el condensado
para desenlodar puede alimentarse en este caso a través de una
tubería de presión de condensado 117', 120' y 122' a un dispositivo
mezclador 18' y a las tuberías de gas portador-vapor
19' y 30'.
Para el control del servicio al desenlodar, en la
tubería de presión de condensado 117' están dispuestos un
dispositivo para medir la presión, un dispositivo para medir la
temperatura y un dispositivo para medir el caudal, de los que no
está representado ninguno para mayor claridad.
Claims (31)
1. Procedimiento para el tratamiento de líquidos
que se presentan en forma de líquidos de preparación, en particular
de agua de mar y/o agua salobre y/o de un desecho líquido y/o agua
usada,
estando formado el líquido de preparación por un
líquido base, con impurezas fundamentalmente líquidas y/o gaseosas
y/o en forma de sales contenidas y/o disueltas en éste, mediante la
separación de las impurezas del líquido base, realizándose la
separación de tal forma que
el líquido de preparación se conduce para el
precalentamiento y la depuración previa a al menos un dispositivo de
precalentamiento/separación (5, 8, 9, 14, 15, 16, 10, 11, 12, 17,
18, 19; 5', 8', 9', 12', 13', 14'; 5', 10', 11', 15', 16', 17'), en
el que se calienta el líquido de preparación a una temperatura por
debajo de la temperatura de ebullición del líquido base, de modo que
evaporen las impurezas líquidas con un punto de ebullición bajo en
comparación con el líquido base y/o se expulsen térmicamente las
impurezas gaseosas, separándose a continuación las impurezas así
evaporadas y/o expulsadas,
que al líquido de preparación precalentado y
depurado previamente de esta forma se alimenta un gas portador
conducido en un circuito de gas portador cerrado y que esta mezcla
se evapora mediante la aportación de calor a una mezcla húmeda de
gas portador-vapor, de modo que se evapore el
líquido base, quedando las impurezas líquidas con temperaturas de
ebullición por encima de la temperatura de ebullición del líquido
base como parte líquida residual y/o las sales contenidas en el
líquido base como salmuera,
que esta mezcla húmeda de gas
portador-vapor se alimenta a un separador de
concentrado (30; 28'), en el que se separa la parte líquida residual
y/o la salmuera como concentrado,
que la mezcla de gas
portador-vapor seco liberada de la parte líquida
residual y/o de la salmuera y, por lo tanto, depurada se comprime y
se refrigera, de tal forma que
condensa el líquido base y se separa en un
separador de condensado (38; 36') dispuesto a continuación y
que el gas portador liberado del condensado se
alimenta a continuación al líquido de preparación precalentado y
previamente depurado.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque el líquido de preparación a tratar pasa
sucesivamente por al menos dos dispositivos de
precalentamiento/separación (5, 8, 9, 14, 15, 16, 10, 11, 12, 17,
18, 19; 5', 8', 9', 12', 13', 14'; 5', 10', 11', 15', 16', 17')
conectados en serie.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque el líquido de preparación a tratar
precalentado en al menos un intercambiador de calor de
precalentamiento (8, 11; 8', 10') de cada dispositivo de
precalentamiento/separación (5, 8, 9, 14, 15, 16, 10, 11, 12, 17,
18, 19; 5', 8', 9', 12', 13', 14'; 5', 10', 11', 15', 16', 17') se
alimenta a un dispositivo de expansión (9, 12; 9', 11') como parte
integrante de un dispositivo de separación (9, 14, 15, 16; 12, 17,
18, 19; 9', 12', 13', 14'; 11', 15', 16', 17') de un dispositivo de
precalentamiento/separación (5, 8, 9, 14, 15, 16, 10, 11, 12, 17,
18, 19; 5', 8', 9', 12', 13', 14'; 5', 10', 11', 15', 16', 17'), con
el que se realiza una separación de las impurezas en forma de vapor
de bajo punto de ebullición y/o de las impurezas gaseosas.
4. Procedimiento según la reivindicación 3,
caracterizado porque las impurezas en forma de vapor de bajo
punto de ebullición y/o las impurezas gaseosas se alimentan
partiendo del dispositivo de expansión (9, 12; 9', 11') a través de
una tubería (14, 17; 12', 15') a un dispositivo refrigerador con
intercambiador de calor (15, 18; 13', 16') como otra parte
integrante del dispositivo de separación y son almacenados en un
recipiente colector (16, 19; 14', 17') de modo que
en el proceso de refrigeración se genera una
depresión en la tubería (14, 17; 12', 15'), gracias a la cual las
impurezas separadas se aspiran del dispositivo de expansión (9, 12;
9', 11').
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque cada
intercambiador de calor de precalentamiento (8, 11; 8', 10') es un
intercambiador de calor de condensado/líquido de preparación con el
que se realiza un precalentamiento mediante el condensado caliente
que procede de un recipiente colector de condensado (43; 41').
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque tiene lugar otra
aportación de calor suplementaria para el precalentamiento del
líquido de preparación en un intercambiador de calor de
concentrado/líquido de preparación (101; 80') por el concentrado
caliente que llega del recipiente colector de concentrado (70; 77'),
estando dispuesto el intercambiador de calor de concentrado/líquido
de preparación delante del dispositivo de
precalentamiento/separación (5, 8, 9, 14, 15, 16, 10, 11, 12, 17,
18, 19; 5', 8', 9', 12', 13', 14'; 5', 10', 11', 15', 16', 17') del
que hay al menos uno.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el líquido de
preparación se alimenta en el intercambiado de calor de
precalentamiento (10; 11') a aquel dispositivo de
precalentamiento/separación (10, 11, 12, 17, 18, 19; 5', 10', 11',
15', 16', 17') detrás del cual se alimenta gas portador al líquido
de preparación, hasta que alcance una temperatura que se acerque lo
más posible a la temperatura de evaporación del líquido base.
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque al menos una
parte de la aportación de calor para la evaporación a la mezcla
húmeda de gas portador-vapor tiene lugar en al menos
un intercambiador de calor de evaporador/condensación (23, 27; 21',
25') mediante la mezcla de gas portador-vapor seco
comprimida, depurada, que sale, que puede condensar al menos en
parte en este intercambiador de calor de evaporador/condensación
(23, 27, 21', 25') del que hay que al menos uno.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque todo el gas
portador es conducido en un circuito cerrado.
10. Procedimiento según la reivindicación 9,
caracterizado porque un caudal másico parcial del gas
portador separado en el separador de condensado (38; 36') se
alimenta directamente al líquido de preparación, y porque un segundo
caudal másico parcial del gas portador separado en el separador de
condensado (38; 36') se conduce por un dispositivo de secado de gas
(55, 56; 53', 54', 55', 56') y se vuelve a alimentar, a
continuación, como gas portador secado al líquido de
preparación.
11. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el líquido de
preparación precalentado y depurado previamente se alimenta en un
dispositivo mezclador (21; 18') distribuido de forma ultrafina al
caudal másico del gas seco.
12. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque antes de su
alimentación al dispositivo mezclador (21; 18'), se añade un
catalizador al líquido de preparación precalentado.
13. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 12, caracterizado
porque se usan dos intercambiadores de calor de
evaporador/condensación (23, 27; 21', 25'), que pueden conmutarse
mediante tuberías de unión correspondientes y órganos de cierre (25,
29; 23', 27') como grupo individual o grupo conjunto, y/o
porque en la tubería de presión para la mezcla de
gas portador-vapor seco (32; 30') puede conectarse
adicionalmente un generador de calor (120; 124') con intercambiador
de calor y/o
porque los vapores que se generan en el
recipiente colector de concentrado (70; 77') se alimentan de forma
comprimida a la tubería de presión de la mezcla de gas
portador-vapor seco (32; 30') y/o a una tubería de
derivación (75; 86'), y/o
porque está previsto un segundo separador de
condensado como separador de condensado de emergencia/descarga (82;
102'), al que se alimenta una mezcla de gas
portador-vapor seco y/o vapores a través de la
tubería de derivación (75; 86') cuando las tuberías principales (32;
30') están eventualmente cerradas o reducidas, alimentándose el gas
portador depurado desde la salida de gas del separador de condensado
de emergencia/descarga (82, 102') al circuito de gas portador y
alimentándose el condensado desde la salida de líquido de forma
directa o indirecta al sistema de salida del líquido del primer
separador de condensado (38, 36') o, en caso de una descarga de
emergencia de presión, a un depósito de decantación de bomba (2; 2')
en la entrada (1, 1').
14. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 13, caracterizado
porque en caso de una pérdida de gas portador en
el circuito de gas portador se rellena gas portador desde un
acumulador de gas portador (103, 104, 105; 58', 59', 60') conectado,
y/o
porque delante de la salida de condensado (53;
51') está dispuesto un recipiente de desgasificación (52; 50'), con
el que se eliminan las sustancias gaseosas aún disueltas después de
la expansión, y/o
porque para desenlodar, en particular del o de
los intercambiador(es) de evaporador/condensación (23, 27;
21', 25') puede bombearse condensado, preferiblemente del recipiente
de desgasificación (52; 50') a las áreas del sistema que deben ser
desenlodadas, y/o
porque en caso de aplicación de una oxidación en
húmedo, se alimenta el oxígeno necesario al gas portador,
procediendo este oxígeno de un recipiente de oxígeno con evaporador
de oxígeno (58, 61, 62; 65', 68', 69') de forma controlada por un
dispositivo para medir oxígeno.
15. Dispositivo para el tratamiento de líquidos
que se presentan en forma de líquidos de preparación, en particular
de agua de mar y/o agua salobre y/o de un desecho líquido y/o agua
usada, en particular, para realizar un procedimiento según las
reivindicaciones 1 a 14, estando formado el líquido de preparación
por un líquido base, con impurezas fundamentalmente líquidas y/o
gaseosas y/o en forma de sales contenidas y/o disueltas en éste,
con al menos un dispositivo de
precalentamiento/separación (5, 8, 9, 14, 15, 16, 10, 11, 12, 17,
18, 19; 5', 8', 9', 12', 13', 14'; 5', 10', 11', 15', 16', 17') para
el precalentamiento y la depuración previa del líquido de
preparación, que incluye al menos un intercambiador de calor de
precalentamiento (8, 11; 8', 10'), respectivamente, y un dispositivo
de separación (9, 14, 15, 16; 12, 17, 18, 19; 9', 12', 13', 14';
11', 15', 16', 17') dispuesto a continuación de éste, de modo
que
el líquido de preparación pueda precalentarse
mediante el intercambiador de calor de precalentamiento (8, 11; 8',
10') a una temperatura por debajo de la temperatura de ebullición
del líquido base, y
que mediante el dispositivo de separación (9, 14,
15, 16; 12, 17, 18, 19; 9', 12', 13', 14'; 11', 15', 16', 17')
dispuesto a continuación puedan separarse las impurezas líquidas con
un punto de ebullición bajo en comparación con el líquido base y/o
las impurezas gaseosas,
con un dispositivo mezclador (21; 18'), que está
dispuesto a continuación del dispositivo de
precalentamiento/separación (5, 8, 9, 14, 15, 16, 10, 11, 12, 17,
18, 19; 5', 8', 9', 12', 13', 14'; 5', 10', 11', 15', 16', 17'), del
que hay al menos uno, y en el que puede alimentarse a través de una
tubería de gas portador (39; 37') un gas portador conducido en un
circuito de gas portador cerrado al líquido de preparación
precalentado y depurado previamente, de modo que en el dispositivo
mezclador (21; 18') puede realizarse una distribución,
preferiblemente una distribución ultrafina, del líquido de
preparación en el gas portador para obtener una mezcla de gas
portador-líquido de preparación,
con al menos un intercambiador de calor de
evaporador/condensación (23, 27; 21', 25') dispuesto a continuación
del dispositivo mezclador (21; 18') para la evaporación de la mezcla
de gas portador-líquido de preparación, obteniéndose
una mezcla húmeda de gas portador-vapor, en la que
se ha evaporado el líquido base quedando las impurezas líquidas con
temperaturas de ebullición por encima de la temperatura de
ebullición del líquido base como parte líquida residual y/o las
sales contenidas en el líquido base como salmuera,
con un separador de concentrado (30; 28')
dispuesto a continuación del intercambiador de calor de
evaporador/condensación (23, 27; 21', 25'), del que hay al menos
uno, para la separación de la parte líquida residual y/o la
salmuera, así como una mezcla de gas portador-vapor
seco de la mezcla húmeda de gas portador-vapor,
con un separador de condensado (38; 36')
dispuesto a continuación del separador de concentrado (30; 28'), al
que puede alimentarse la mezcla de gas
portador-vapor seco después de haber pasado por el
intercambiador de calor de evaporador/condensación (23, 27, 21',
25'), del que hay al menos uno, y haber tenido lugar allí la
condensación del líquido base para la separación del líquido base
como condensado y el gas portador, pudiendo realimentarse el gas
portador a través del circuito de gas portador al dispositivo
mezclador (21; 18').
16. Dispositivo según la reivindicación 15,
caracterizado porque para el precalentamiento y la depuración
previa están conectados en serie al menos dos dispositivos de
precalentamiento/separación (5, 8, 9, 14, 15, 16, 10, 11, 12, 17,
18, 19; 5', 8', 9', 12', 13', 14'; 5', 10', 11', 15', 16', 17').
17. Dispositivo según la reivindicación 15 ó 16,
caracterizado porque el dispositivo de separación (9, 14, 15,
16; 12, 17, 18, 19; 9', 12', 13', 14'; 11', 15', 16', 17') de cada
dispositivo de precalentamiento/separación (5, 8, 9, 14, 15, 16, 10,
11, 12, 17, 18, 19; 5', 8', 9', 12', 13', 14'; 5', 10', 11', 15',
16', 17'), presenta un dispositivo de expansión (9, 12; 9', 11')
dispuesto a continuación del intercambiador de calor de
precalentamiento (8, 11,; 8', 10') para la separación de las
impurezas en forma de vapor de bajo punto de ebullición respecto al
líquido base y/o de las impurezas gaseosas.
18. Dispositivo según la reivindicación 17,
caracterizado porque el dispositivo de expansión (9, 12) está
formado por un recipiente de expansión con bomba.
19. Dispositivo según la reivindicación 17,
caracterizado porque el dispositivo de expansión (9'; 11')
está formado por una instalación con membrana de pervaporación.
20. Dispositivo según una de las reivindicaciones
17 a 19, caracterizado
porque a continuación del dispositivo de
expansión (9, 12; 9', 11') está dispuesto un dispositivo
refrigerador con intercambiador de calor (15, 18; 13', 18'),
respectivamente, como otra parte integrante del dispositivo de
separación, y
porque a continuación del dispositivo
refrigerador con intercambiador de calor (15, 18; 13', 16') está
dispuesto un recipiente colector (16, 19; 14', 17') como otra parte
integrante del dispositivo de separación, de modo que
durante el proceso de refrigeración pueda
generarse una depresión en una tubería de aspiración (14, 17; 12',
16'), gracias a la cual pueden aspirarse las impurezas separadas del
dispositivo de expansión (9, 12; 9', 11').
21. Dispositivo según una de las reivindicaciones
15 a 20, caracterizado
porque cada intercambiador de calor de
precalentamiento (8, 11; 8', 10') está formado por un intercambiador
de calor de condensado/líquido de preparación, y/o
porque para otra aportación de calor
suplementaria para el precalentamiento del líquido de preparación
está conectado un intercambiador de calor de concentrado/líquido de
preparación (101; 80') delante del dispositivo de
precalentamiento/separación (5, 8, 9, 14, 15, 16, 10, 11, 12, 17,
18, 19; 5', 8', 9', 12', 13', 14'; 5', 10', 11', 15', 16', 17'), del
que hay al menos uno.
22. Dispositivo según una de las reivindicaciones
15 a 21, caracterizado
porque al menos una zona parcial de la tubería de
alimentación del separador de concentrado (30; 28') al separador de
condensado (38; 36') está realizado como tubería de presión para la
mezcla de gas portador-vapor seco (32; 30') con
compresor (31; 29') preconectado para aumentar la presión y la
temperatura de la mezcla de gas portador-vapor seco,
y/o
porque, para realizar un control de servicio, en
la tubería de presión (32; 30') está dispuesto al menos un
dispositivo de medición, preferiblemente al menos un dispositivo
para medir el caudal y/o al menos un dispositivo para medir la
temperatura y/o al menos un dispositivo para medir la presión, que
forman parte de un circuito de regulación.
23. Dispositivo según la reivindicación 22,
caracterizado
porque la tubería de presión (32; 30') puede
acoplarse preferiblemente en caso de un calor de compresión
insuficiente, en particular en el servicio de arranque, a un
generador de calor (120; 124'), dado el caso mediante un
intercambiador de calor, y
porque para una conexión y/o desconexión
automática del generador de calor (120; 124') están previstos en el
lado del control del proceso al menos un accionador, preferiblemente
al menos una válvula reguladora (33, 121, 122; 31', 125', 126') y al
menos un dispositivo de medición, preferiblemente un dispositivo
para medir la temperatura y/o un dispositivo para medir la presión,
que están acoplados a un regulador, respectivamente.
24. Dispositivo según una de las reivindicaciones
15 a 23, caracterizado
porque el gas portador es conducido en un
circuito de gas portador cerrado entre un separador de condensado
(38; 36') y un dispositivo mezclador de gas portador (21; 18'), de
modo
que un caudal másico parcial del gas portador
separado en el separador de condensado (38; 36') puede alimentarse
directamente al dispositivo mezclador (21; 18') a través de una
tubería de alimentación de gas portador (39; 37') y
que otro segundo caudal másico parcial del gas
portador separado en el separador de condensado (38; 36') se conduce
para el secado a través de un dispositivo de secado de gas (55, 56;
53', 54', 55, 56') al dispositivo mezclador (21; 18').
25. Dispositivo según la reivindicación 24,
caracterizado porque en el circuito de gas portador, detrás
de un recipiente colector de condensado (43), está dispuesto un
secador de gas (55) para el secado de gas portador, en particular de
gas portador residual húmedo del recipiente colector de condensado
(43), estando dispuesto a continuación del mismo, a su vez, un
separador de condensado (56).
26. Dispositivo según la reivindicación 24,
caracterizado porque el dispositivo de secado de gas está
formado por una membrana de pervaporación (53') con dispositivo
refrigerador e intercambiador de calor (55'), así como un recipiente
colector (56') dispuesto a continuación del mismo.
27. Dispositivo según una de las reivindicaciones
24 a 26, caracterizado porque, partiendo del separador de
condensado (38; 36') y pasando por un recipiente colector de
condensado (43; 41') retorna al menos una tubería de gas (54, 52'),
estando intercalado el dispositivo de secado de gas (55, 56; 53',
54', 55', 56') en un circuito a la tubería de alimentación de gas
portador (39; 37'), preferiblemente estando intercalado un compresor
(108; 63').
28. Dispositivo según una de las reivindicaciones
15 a 27, caracterizado
porque en el circuito de gas portador puede
conectarse un acumulador de gas portador (103; 58') para la
compensación de pérdidas de gas portador, y/o
porque para una oxidación en húmedo puede
conectarse en el circuito de gas portador, preferiblemente en una
tubería de gas (54; 52') del recipiente colector de condensado (43;
41') a la tubería de alimentación de gas portador (39; 37'), un
recipiente de oxígeno (58; 65') con evaporador de oxígeno, y/o
porque en la salida de condensado está previsto
un recipiente de desgasificación (52; 50').
29. Dispositivo según una de las reivindicaciones
15 a 28, caracterizado
porque está previsto un segundo separador de
condensado como separador de condensado de emergencia/descarga (82;
102'), al que puede alimentarse en el lado de entrada, a través de
una tubería de derivación (75; 86'), vapores del recipiente colector
de concentrado (70; 77') y/o mezcla de gas
portador-vapor seco a través de tuberías de
derivación que desembocan en la tubería de derivación de una tubería
de presión (32; 30') entre el separador de concentrado (30; 28') y
el primer separador de condensado (38; 36'), y
porque el separador de condensado de
emergencia/descarga (82; 102') presenta en el lado de salida de gas
una tubería de gas de escape (95; 103') a una tubería de
alimentación de gas portador (39; 37') que conduce al dispositivo
mezclador (21; 18') y/o al menos una tubería (97; 108') a una
tubería de gas (54; 52') derivada del recipiente colector de
condensado (43; 41') de un circuito de gas portador separado,
presentando el separador de condensado de emergencia/descarga,
además, en el lado de salida del condensado al menos una tubería de
condensado (92) al recipiente colector de condensado (43), y
porque para una descarga de emergencia está
previsto preferiblemente un filtro de aire de salida (65; 72'),
realizándose la descarga partiendo de la tubería de presión (32;
30') a través de un primer conjunto de tuberías (75, 83, 85, 87;
86', 96', 98', 100'), el separador de condensado de
emergencia/descarga (82; 102'), un segundo conjunto de tuberías (95,
97, 54, 63; 103', 106', 62', 70') así como el filtro de aire de
salida (65; 72') al espacio libre de presión de servicio, pudiendo
alimentarse el condensado que se genera en el separador de
condensado de emergencia/descarga (82; 102') a través de una tubería
(89; 108') a un depósito de decantación de la bomba (2; 2') en la
entrada (1; 1').
30. Dispositivo según una de las reivindicaciones
15 a 29, caracterizado
porque a continuación del recipiente colector de
concentrado (70; 77') está dispuesto un compresor de vapores (73,
73a; 84', 88') para el caso de una formación de vapores, y/o
porque para desenlodar, al menos del o de los
intercambiador(es) de calor de evaporador/condensación (23,
27; 21', 25') está previsto un dispositivo para desenlodar,
preferiblemente formado por una bomba de condensado (112; 116'), una
tubería de aspiración (110; 114') y un recipiente de desgasificación
(52; 50'), que puede acoplarse mediante un dispositivo mezclador a
una tubería correspondiente del proceso (20, 32; 19', 30').
31. Dispositivo según una de las reivindicaciones
15 a 30, caracterizado porque para una condensación de
vapores, a continuación del separador de concentrado (70; 77'), está
dispuesto un dispositivo de condensación de vapores (78, 79; 90',
92', 93'), que incluye un dispositivo refrigerador (78; 92') con
recipiente colector de condensado (79; 93').
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