Verfahren zur Gewinnung von flüchtigen Stoffen bei der Eindampfung von Lösungen mittels Thermokompression.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von flüchtigen Stoffen bei der Eindampfung von Lösungen mittels Thermo kompression.
Es gibt Fälle, wo mittels Thermokompression so grosse Lösungsmengen zu verdampfen sind, dass es vom wirtschaftlichen Standpunkt aus eine Rolle spielt, ob die bei der Eindampfung der Lösung mit den Dämpfen des Lösemittels sich verflüchtigenden Stoffe verloren gehen oder wieder zurückgewonnen werden können. Letzteres bereitet jedoch häufig insofern Schwierigkeit, als es sich dabei um flüchtige Stoffe sehr verschiedener Natur, z. B. ganz verschiedener chemischer Beschaffenheit, handeln kann, so dass deren Gewinnung auf eine und dieselbe Art ganz ausgeschlossen ist.
Um nun einerseits dem erwähnten wirt schaftlichen Bedürfnis und anderseits den bei der Rückgewinnung der flüchtigen Stoffe auftretenden Schwierigkeiten Rechnung zu tragen, werden gemäss vorliegender Erfindung beim Eindampfen von Lösungen sich verflüchtigende Stoffe teils vor der Wärmepumpe durch mindestens einen der Vorgänge: Absorption, chemische Bindung, Waschung, und teils beim Kondensationsvorgang durch mindestens einen der Vorgänge: Entgasung der Heizkammer, Destillation des Konden- sates, gewonnen. Auf diese Weise ist es möglich, die Art der Gewinnung der in den aus der Lösung entweichenden Dämpfen enthaltenen flüchtigen Stoffe ganz ihrer Beschaffenheit, also ihren chemischen und physikalischen Eigenschaften, anzupassen.
Handelt es sich zum Beispiel um die Gewinnung eines verflüchtigten Stoffes, der von einem andern Stoff, welcher weder die Dämpfe noch die übrigen darin enthaltenen flüchtigen Stoffe irgendwie beeinflusst, absorbiert wird, so wird man den betreffenden verflüchtigten Stoff durch Absorption vor der Wärmepumpe gewinnen. In andern Fällen wird es dagegen möglich sein, einen verflüchtigten Stoff mittels einer chemischen Bindung, welche sonst keinen der übrigen Stoffe beeinflusst, vor der Wärmepumpe zu gewinnen.
Anderseits kann es aber flüchtige Stoffe geben, welche sich weder durch Absorption noch durch chemische Bindung oder Waschung vor der Wärmepumpe gewinnen lassen, dafür aber einen solchen Siedepunkt aufweisen, dass sie sich bei der Abkühlung der Dämpfe in der Heizkammer des Verdampfers leicht von dem dort sich sammelnden Kondensat trennen und daher durch Entgasung der Heizkammer gewinnen lassen.
Mit Rücksicht darauf, dass es zum Schutze der Verdichter von Thermo-Kompressions-Eindampfungsanlagen schon vorgeschlagen worden ist, die Brüden vor dem Eintritt in den Verdichter einer Waschung zu unterwerfen, um den Verdichter angreifende Lösungsspritzer zu entfernen, sei hervorgehoben, dass die vorliegende Erfindung die Lösung einer ganz andern Aufgabe bezweckt, nämlich die möglichst wirtschaftliche Gewinnung von in den Brüden enthaltenen flüchtigen Stoffen, um letztere wieder weiter verwenden zu können, so dass also die Erfindung mit dem Schutze von Anlageteilen vor Angriffen von im Arbeitsmittel enthaltenen Stoffen nichts zu tun hat.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform einer Anlage zur Ausführung des neuen Verfahrens in vereinfachter Darstellungsweise veranschaulicht.
In dieser Zeichnung bezeichnet 1 einen Verdampfer, in welchem eine Lösung zu konzentrieren ist. Die sich entwickelnden Dämpfe, welche flüchtige Bestandteile enthalten, werden über eine Leitung 2, in die eine chemische Apparatur 3 und eine Waschkolonne 4 eingeschaltet sind, von einem Kompressor 5 abgesaugt, der sie im verdichteten Zustand über eine Leitung 6 in die Heizkammer 7 des Verdampfers 1 fördert. In der Heizkammer 7 erfolgt die Kondensation der Dämpfe, wie dies bei der Eindampfung mit Thermokompression üblich ist.
Die chemische Apparatur 3, in welcher flüchtige Bestandteile durch Absorption oder chemische Bindung aus den Brüden zu ge winnen sind, ist im gezeichneten : Falle als Kolonne mit Raschigringen ausgebildet, wobei die chemische Lösung für die Bindung der flüchtigen Stoffe durch eine Leitung 8 eingebracht wird. In dieser Kolonne 3 erfolgt dann die Reaktion, bei welcher gewisse flüchtige Bestandteile, die in den aus dem Verdampfer 1 entweichenden Dämpfen enthalten sind, von den chemischen Reagenzien gebunden werden und unten aus der Kolonne durch eine Leitung 9 abgeführt werden.
In der auf die Apparatur 3 folgenden Waschkolonne 4 kann noch eine Waschung der Dämpfe zwecks möglichst weitgehender Reinigung von Spritzern erfolgen, indem in dieser Kolonne die Dämpfe durch eingespritztes Waschwasser, welches durch eine Pumpe 10 in Zirkulation gehalten wird, kräftig gewaschen werden.
Flüchtige Stoffe, welche sich weder in der Apparatur 3 noch in der Waschkolonne 4 gewinnen lassen, oder die absichtlich nicht schon in diesen Teilen 3, 4 gewonnen werden sollen und daher über den Verdichter 5 in die Heizkammer 7 des Verdampfers 1 gelangen, können aus dieser Kammer 7, sofern sie schwer kondensierbar sind, durch einen Entlüftungshahn 11 in einen kleinen Kondensator 12 abgeführt und dort durch eine Eühl- vorrichtung 13 niedergeschlagen werden, worauf sie schliesslich durch eine Ableitung 14 abgeführt werden. Sind die in die Heiz- kammer 7 gelangten flüchtigen Stoffe leicht kondensierbar, so schlagen sie sich hier im Kondensat der Brüden nieder und können die Heizkammer 7 gelöst im Brüdenkondensat durch eine Leitung 15 verlassen.
Ihre Trennung von diesem Kondensat lässt sich sodann beispielsweise in einer Destillationskolonne 16 vornehmen, worauf sie in einem Eonden- sator 17 durch ein Kühlmittel niedergeschlagen und durch eine Leitung 18 abgeführt werden können.
An Stelle der gezeigten Kolonne 3 mit Raschigringen, sowie der Waschkolonne 4 können irgend welche andern Apparaturen vorgesehen werden, welche sich für die Absorption, chemische Bindung und das Auswaschen von flüchtigen Bestandteilen aus Dämpfen eignen, so z. B. Kaskaden und Tellerapparate, Drehtrommeln und dergleiehen.
Unter Umständen wird es möglich sein, vor dem Verdichter mit nur einer Wasch- kolonne, oder nur einer chemischen Apparatur und hinter dem Verdichter mit nur einer Entgasungsvorrichtung, oder nur einer Destillationsvorrichtung für das Brüdenkondensat auszukommen. In andern Fällen wird es erforderlich werden, vor dem Verdichter neben einer Waschkolonne eine chemische Apparatur zur Absorption und eine zur chemischen Bindung von in den Dämpfen enthaltenen flüchtigen Stoffen vorzusehen.
Immer wird aber beim Ausführen des Verfahrens nach vorliegender Erfindung ein Teil der in den aus dem Verdampfer entweichenden Dämpfen enthaltenen flüchtigen Stoffe vor der Wärmepumpe und ein Teil nach derselben aus den Dämpfen gewonnen.
Wenn erforderlich, können die Brüden nach der Entfernung der flüchtigen Stoffe zwecks ihrer weiteren Reinigung noch einer Waschung unterworfen werden.