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DE1619709A1 - Method and arrangement for vaporizing materials - Google Patents

Method and arrangement for vaporizing materials

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Publication number
DE1619709A1
DE1619709A1 DE19671619709 DE1619709A DE1619709A1 DE 1619709 A1 DE1619709 A1 DE 1619709A1 DE 19671619709 DE19671619709 DE 19671619709 DE 1619709 A DE1619709 A DE 1619709A DE 1619709 A1 DE1619709 A1 DE 1619709A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
evaporator
film evaporator
film
steam
elements
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19671619709
Other languages
German (de)
Inventor
Gudheim Jun Arne Robert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KONTRO CO Inc
Original Assignee
KONTRO CO Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KONTRO CO Inc filed Critical KONTRO CO Inc
Publication of DE1619709A1 publication Critical patent/DE1619709A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D1/00Evaporating
    • B01D1/22Evaporating by bringing a thin layer of the liquid into contact with a heated surface

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Description

Verfahren und Anordnung zum Verdampfen von Werkstoffen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Verdampfen von Werkstoffen mittels eines Silmverdampfers (thin film evaporator). Ein Silmverdampfer ist ein spezieller Verdampfer, der einen zentralen Rotor hat, welcher eine relativ dünne Schicht des zu verarbeitenden Werkstoffes auf einer erwärmten oder gekühlten Wand des Verdampfers aufträgt. Der Werkstoff geht schnell durch den Verdampfer, gewöhnlich in einigen Stunden, wobei gleichzeitig der Dampf in erwünschter Qualität abgeführt wird. Folglich sind Filmverdampfer sehr geeignet für Werkstoffe, welche wärmeempfindlich sind und welche in den üblichen Verdampfern wenigstens teilweise zersetzt werden, da die Behandlungszeit darin viel länger ist. Method and arrangement for vaporizing materials The invention relates to a method and an arrangement for evaporating materials by means of a thin film evaporator. A Silm evaporator is a special one Evaporator that has a central rotor that has a relatively thin layer of the material to be processed on a heated or cooled wall of the evaporator applies. The material goes through the evaporator quickly, usually in some Hours, with the steam being discharged in the desired quality at the same time. Consequently film evaporators are very suitable for materials that are sensitive to heat and which are at least partially decomposed in the usual evaporators, since the Treatment time in it is much longer.

Beispiele von Filmverdampfer sind bekannt aus den amerikanischen Patentschriften 2 927 634, 3 253 643 und 3 261 391. Sie können vertikal oder horizontal sein.Examples of film evaporators are known from American patents 2 927 634, 3 253 643 and 3 261 391. They can be vertical or horizontal.

Wegen des mechanischen Rührens und Vermengens des dünnen Filmes, welches durch den Rotor verursacht wird, sind solche Pilmverdampfer auch geeignet zum Verdampfen oder eine andere Behandlung von Werkstoffen, welche viskos sind oder viskos werden während der Behandlung mit einer minimalen Verunreinigung der Wärmeübertragungsflächen.Because of the mechanical stirring and blending of the thin film which caused by the rotor, such pilm evaporators are also suitable for evaporation or another treatment of materials that are or become viscous during treatment with minimal contamination of the heat transfer surfaces.

Gewöhnlich sind dazu Verdampfer ohne bewegliche Plächen nicht verwendbar, da sehr viskose Werkstoffe rasch an dem Wärmeübertrager haften und zwar derartig, daß die Wärmeübertragung praktisch aufhört und der Werkstoff verbrannt oder versengt wird.Usually evaporators without movable plates cannot be used for this purpose. because very viscous materials quickly adhere to the heat exchanger in such a way that that the heat transfer practically ceases and the material burns or scorches will.

Filmverdampfer sind teuer und schwierig herzustellen, da nur kleine Toleranzen zulässig sind. Dadurch kostet ein Filmverdampfer etwa fünf oder zehn Mal soviel wie ein gewöhnlicher Verdampfer pro Einheit von Karmeiibertragungsfläche.Film evaporators are expensive and difficult to manufacture because they are small Tolerances are allowed. This makes a film evaporator cost around five or ten Times as much as an ordinary vaporizer per unit of carmia transfer area.

Demzufolge ist es erwünscht, einen möglichst großen Teil der Verdampfung in dem Verdampfer üblicher Konstruktion geschehen zu lassen, soweit dies sicher und praktisch durchgeführt werden kann, ehe die Verdampfung im Filmverdampfer weitergeführt wird, Dies ist besonders vorteilhaft, wenn große Mengen von Yterkstoffen verarbeitet werden müssen, wegen der großen Kosten des Pilmverdampfers, welcher relativ kleine und billig sein kann Bisher war dies bei dem Yerarbeiten von mittelgrnßen oder kleinen Ilengen in einem Filmverdampfer wegen der Weise, auf welche das kombinierte Verfahren abgeleitet werden muß, keinesfalls möglich.Accordingly, it is desirable to have as much of the evaporation as possible to be allowed to happen in the evaporator of conventional design, as far as this is safe and can be practically carried out before evaporation in the film evaporator is continued This is particularly advantageous when processing large quantities of yeast materials must be, because of the great cost of the Pilm evaporator, which is relatively small and can be cheap. So far this has been medium-sized when working or little eals in a film evaporator because of the way that combined Procedure must be derived, in no way possible.

Bei den bekannten Verdampfungsanordnungen der beschriebenen Art wird die aus dem Verdampfer kommende Mischung von Dampf und Konzentrat zu einem Dampfabscheider geführt, wel 1 einer an einem Verdichter-Vakuum-System angeschlossen ist, worin der Dampf kondensiert und des Kondensat durch eine Pumpe an den Filmverdampfer geführt wird, wobei außerdem auch ein Verdichter angeschlossen ist.In the known evaporation arrangements of the type described is the mixture of steam and concentrate coming out of the evaporator to a steam separator out, wel 1 is connected to a compressor vacuum system, wherein the steam condenses and the condensate is pumped to the film evaporator and a compressor is also connected.

Der Zweck der erfindung ist eine Vereinfachung des Verfahrens und der Anordnung.The purpose of the invention is to simplify the process and the arrangement.

Diese Vereinfachungen würden nach der Erfindung durch ein Yerfahren verwirklicht, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der werkstoff in einem Vorverdampfer verdampft wird, und dieser vorverdampfte Werkstoff zusammen mit seinem Dampf direkt zu einem Filmverdampfer des Rotortyfs geführt wird, in dem eine weitere Verdampfung und Trennung stattfindet. Vorzugsweise wird ein Vorverdampfer ohne bewegende Teile des Gleichstromytyps angewendet. illerin steilen dar: Fi. 1 ein Schema einer bekannten Anordnung ; Fig. 2 ein Schema einer Anordnung nach der Erfindung.According to the invention, these simplifications would be made by a method realized, which is characterized in that the material in a pre-evaporator is evaporated, and this pre-evaporated material together with its steam directly is led to a film evaporator of the Rotortyfs, in which a further evaporation and separation takes place. A pre-evaporator without moving parts is preferred of the direct current type is applied. illerin steep: Fi. 1 a scheme of a well-known Arrangement; Fig. 2 is a diagram of an arrangement according to the invention.

In den beiden Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Ziffern bezeichnet.In the two figures, the same parts are denoted by the same numbers.

Das Beispiel der bekannten Anordnung in Figur 1 hat einen Behälter 1, welcher mittels einer Leitung und einer Pumpe 3 mit einem Vorverdampfer 4 von bekannter Art verbunden ist, welcher ein Zuleitungs- und Abführrohr 5 bzw. 6 für ein Heizmittel z. B. Dampf hat. Der Vorverdampfer 4 ist mittels einer Leitung 7 mit einem Dampfabscheider 8 verbunden, welcher mittels eines Dampfabführungsrohres 9 mit einem Vakuumkondensator 10 mit einer Zufuhr 11 für Wasser oder ein anderes Kiihlmittel verbunden ist. Der Vakuumkondensator 10 ist mit einem Ablaß 12 versehen, worin eine Reguliervorrichtung 28 ftir den Vorverdampfer. angebracht ist. Der Dampfabscheider 8 weist einen Abfluß 14 für das Kondensat auf, welcher mittels einer Pumpe mit einem Filmverdampfer 16 verbunden ist.The example of the known arrangement in Figure 1 has a container 1, which by means of a line and a pump 3 with a pre-evaporator 4 of known type is connected, which a supply and discharge pipe 5 and 6 for a heating means e.g. B. Has steam. The pre-evaporator 4 is connected by means of a line 7 connected to a vapor separator 8, which by means of a vapor discharge pipe 9 with a vacuum condenser 10 with a supply 11 for water or another Coolant is connected. The vacuum condenser 10 is provided with a drain 12, wherein a regulator 28 for the pre-evaporator. is appropriate. The steam separator 8 has an outlet 14 for the condensate, which by means of a pump with a Film evaporator 16 is connected.

Ein nicht gezeichneter Rotor in dem Filmverdampfer 16 wird angetrieben durch einen Motor 17. Dieser Verdampfer 16 weist einen Hei zmantel 18 und einen Einlaß 19 und einen Auslaß 20 für Dampf auf. Der Filmverdampfer 16 ist außerdem mit einer Dampfabfuhr 21 versehen, welche mit einem Vakuumkondensator 22 mit einem Einlaß 23 und einem Auslaß für Wasser verbunden ist. Der Kondensator 22 ist ebenfalls mit einer nicht gezeichneten Vakuwnvorrichtung, angeschlossen an 25, verbunden. Außerdem ist noch ein Auslaß für das Kondensat 29 vorhanden.A rotor (not shown) in the film evaporator 16 is driven by a motor 17. This evaporator 16 has a heating jacket 18 and a Inlet 19 and an outlet 20 for steam. The film evaporator 16 is also provided with a vapor discharge 21, which with a vacuum condenser 22 with a Inlet 23 and an outlet for water is connected. The capacitor 22 is also connected to a vacuum device (not shown) connected to 25. There is also an outlet for the condensate 29.

Wie es in Figur 1 dargestellt ist, ist es in der Praxis üblich, eine Reguliervorrichtung 28 für den Verdampfungsprozess in dem Vorverdampfer 4 anzuwenden, während die Dämpfe und das Produkt aus dem Vorverdampfer 4 in einen einzelnen Dampfabscheider eingefiihr-t werden, und das teilweise behandelte Produkt sorgfältig und gleichzeitig aus dem Dampfabscheider 4 mittels einer Pumpe 15 in den Filmverdampfer 16 überfahren. Ein derartiges kombiniertes Verfahren kann im Großen gerechtfertigt werden, indem für die Filmverdampfungseinheit hinsichtlich Wärmeausnützung und Dampfbehandlung seine maximale Leistung nahezu oder ganz angewendet werden kann. Aber dies braucht nicht mehr für bearbeitungen in kleinerem Umfang zu reiten, wobei der Filmverdampfer nicht mehr bis zu seiner maximalen Leistung hinsichtlich er Dampfbehandlug ausgenutzt wird. sJach er Erfindung kann bei einer großen Menge Vorver-Qamptungs-Filmverdampfungskombinationerl die Mischung von Dampf und Produkt aus dem Vorverdampfer als Ganzes direkt in den Filmverdampfer geführt werden. Die3 ermöglicht eine wichtige Vereinfachung und Kostenersparung des Verfahrens und der Anordnung, da der Dampfabscheider 8, das Regulierelement 28 und transportpumpen 15 weggelassen werden können.As shown in Figure 1, it is in practice common, to use a regulating device 28 for the evaporation process in the pre-evaporator 4, while the vapors and the product from the pre-evaporator 4 in a single vapor separator be introduced, and the partially treated product carefully and simultaneously from the vapor separator 4 into the film evaporator 16 by means of a pump 15. Such a combined method can be largely justified by for the film evaporation unit with regard to heat utilization and steam treatment its maximum power can be used almost or entirely. But this takes No longer to ride for edits on a smaller scale, with the film evaporator no longer used to its maximum performance in terms of steam treatment will. According to the invention, a large amount of pre-evaporation-film evaporation combinations can be used the mixture of steam and product from the pre-evaporator as a whole directly into the Film evaporator are performed. The3 enables an important simplification and cost savings of the method and the arrangement, since the vapor separator 8, the regulating element 28 and transport pumps 15 can be omitted.

Die Anordnung nach der Erfindung hat dann das Aussehen nach Figur 2, in der angedeutet ist, daß er Vorverdampfer 4 direkt mit dem Filmverdampfer 16 mittels eines direkten Rohres 27 verbunden ist, soda# der Ausgangsstoff in den Vorrerdampfer 4 gepumpt werden, und anschlie#end wie in deii oben genannten Patentschriften beschrieben behande f t werden Bei Verdampfung besteht im allgemeinen die Absicht, die Konzentration eines oder mehrerer relativ nichtflüchtiger Stoffe durch die Entfernung als Dampf von z.B. lassen, Alkohol oder einem anderen Lösungsmittel oder Gemisch davon zu trennen. Bei allen Verdampfungen besteht die Tendenz, einen Teil des nichtflüchtigen Rückstandes niitzuführen. Wenn der Rückstand ein wichtiges Produkt ist, ist es aus wirtschaftlichen Gründen notwendig, das Mitnehmen des Rückstandes möglichst ganz zu verhindern. Wenn die Dämpfe, wie AlkohoL z.B. das wichtigste Prciiiukt sind, ist es ebenfalls wichtig, das Mitführen des Rückstandes mit dem Dampf zu vermeiden, um die Dämpfe nicht zu verunreinigen und ihren wirtschaftlichen Wert nicht zu vermindern. Das Problem der Mitführung bei dem Filmverdampfer muß deshalb voll be-lchte-t weiden und ist häufig der begrenzen ; Faktor einer derartigen Anordnung.The arrangement according to the invention then has the appearance of the figure 2, in which it is indicated that the pre-evaporator 4 is connected directly to the film evaporator 16 is connected by means of a direct pipe 27, so that the starting material is fed into the pre-evaporator 4 are pumped, and then as described in the above-mentioned patents treat f t be In the case of evaporation, the general intention is to the concentration of one or more relatively non-volatile substances from the removal as vapor from e.g. letting alcohol or another solvent or mixture to separate from it. With all evaporation there is a tendency to be part of the non-volatile Add residue. If the backlog is an important product, it's over Economic reasons necessary, taking the residue with you as completely as possible to prevent. If the vapors, such as alcohol, are e.g. the most important priiiuu it is also important to avoid carrying the residue with the steam, so as not to contaminate the vapors and not to reduce their economic value. The problem of entrainment with the film evaporator must therefore be fully apprehensive and is often the limit; Factor of such an arrangement.

Wenn die Mitführung nicht der begrenzende Faktor ist, ist das Vorverdampfen in ejnem üblichen, billigen verdampfer vor-teilhaft, insbesondere wenn dieser Schritt einfacher ausgeführt werden kann und durch das erfindungsgemä#e Weglassen von Dampfabscheider, Regulierelementen und der Pumpe weniger komplizierte und weniger teuere Vorrichtungen angewandt werden müssen.If entrainment is not the limiting factor, it is pre-evaporation in a common, cheap vaporizer advantageous, especially when this step can be carried out more easily and by omitting the steam separator according to the invention, Regulating elements and the pump less complicated and less expensive devices must be applied.

Das Phänomen tier Mitführung tiei Verdampfern aler Art ist in hohem MaLSe abhängig von der r Dampfgeschwindigkei in der Anordnung, ehe der Dampf von dem Verdampfer in iien Vakuumkondensator kommt. Je höher diese Geschwindigkeit über einen bestimmten Wert ansteigt, desto grö#er ist das Phänomen der Mitführung. Die Gescnwindigkeit ist ihrerseits abhängig von den bekannten beeinflussenden Faktoren, wie der Gewicllt des Dampfes, dem Molekulargewicht, der Temperatur, dem Druck und der freien Oberfläche in dem Verdampfer.The phenomenon of carrying along vaporizers of all kinds is high Measures depend on the steam speed in the arrangement before the steam of the evaporator comes in iien vacuum condenser. The higher this speed over a certain value increases, the greater the phenomenon of entrainment. the Speed is on your part depending on the known influencing Factors such as the weight of the steam, the molecular weight, the temperature, the Pressure and the free surface area in the evaporator.

Die Neigung zum Mitnehmen kann mit einer Formel angegeben werden: worin S = die Dampfgeschwindigkeit in bp/h; Vo = das Volumen von 1/b/ unter den obwaltenden Umständen, und A = die Oberfläche des freien Durchschnittes de@ verdampfers ist.The propensity to take away can be expressed using a formula: where S = the steam speed in bp / h; Vo = the volume of 1 / b / under the prevailing circumstances, and A = the surface area of the free area of the evaporator.

Daras folgt, daß durch Zunahme der Oberfläche des freien Durchschnittes mehr Dampf verarbeitet werden kann, ollne da# das Phanolnen der Mitführung auftritt, sodaß eine grö-#ere Kapaziltät erreicht werden kann, vorausgesetzt, da# die thermische Kapazität hinreichend ist. Das bedeutet, daf ein Vorverdampfer angewendet wird, um im Filmverdampfer derartige thermische Eigenschaften zu schaffen, daß dieser auf 3einer maximalen Kapazität hinsichtlich -r Dampfbehandlung angewendet werden kann.It follows that by increasing the surface area of the free section more steam can be processed if the phenomenon of entrainment occurs, so that a greater capacity can be achieved, provided that the thermal Capacity is sufficient. This means that a pre-evaporator is used, in order to create such thermal properties in the film evaporator that this be applied to a maximum steam treatment capacity can.

Viele bestehende Filmverdampfungsanordnungen sind durch i@re thermische Kapazität begrenzt und könnten mit viel Grö#erer Kapazität arbeiten, wenn eine zusätzliche Menge vttn thermischer Energie zugeführt würde. Dies kann durch Anwendung eines mehr oder weniger üblichen Verdarnplers von dem schnellwirkenden Einsteigtype mit erzwungen steigendem Film bewerkstelligt werden, welcher Dampf und Kondensat als eine Mischung in den Pilmverdampfer überträgt, ohne eine Pumpe zwischen die beiden Einheiten oder ein einzelnes Vakuumkondensationssystem für den Vorverdampfer zu setzen.Many existing film evaporation arrangements are i @ re thermal Capacity limited and could work with much larger capacity if an additional one Amount of vttn thermal energy would be supplied. This can be done by applying a more or less usual Verdarnplers from the fast-acting entry-level type with forced rising film to be accomplished, which steam and condensate as transfers a mixture to the pilm vaporizer without a pump between the two Units or a single vacuum condensation system for the pre-evaporator set.

Dadurch verläßt die Hischung den Vorverdampfer von selbst auf gleichmäßige Weise in den Filmverdampfer, wie in Figur 2 dargestellt, und die Konzentration wird darin automatisch und kontinuierlich geregelt. Eventuelle Variationen der Konzentration in der ersten Einheit werden bei der Filmverdampfung ausgeglichen.As a result, the heat leaves the pre-evaporator by itself in a uniform manner Way into the film evaporator, as shown in Figure 2, and the concentration is automatically and continuously regulated therein. Possible variations in concentration in the first unit are compensated for in the film evaporation.

Die Erfindung wird nun anhand der folgenden Beispiele naher erk]ärt.The invention will now be explained in more detail with the aid of the following examples.

Beispiel 1 Ein wasserdünner pharmazeutischer Werkstoff mit einem Feststoffgehalt von 5%, wovon man 80% als Dampf unter Vakuum von etwa 5 m H abzudampfen wünscht, mit Dampf (] s heizmittel bei einem Überdruck von nicht mehr als 0,21 kg/ qcm (1050 C), wird behandelt in einem Filmverdampfer des umgekehrten kegelförmigen Typs mit einer horizontalen Heizfläche von 0,09 qm. Vorgesehen ist ein einmalig steigend durchaufener Filmverdampfer mit einer Heizfläche von 0,4 qm unter den folgenden Umständen: Filmverdampfer allein Vorverdampfer + Filmverdampfer Experinuent 1 Experiment 2 Experiment3 Zufuhrgeschwindigkeit der Speisung (kg/h) 25,9 35,5 35,5 Temperatur der Speisung 10 10 10 aus Vorverdampfer - - 35 aus Filmverdampfer 32 32 32 Überdruck des Dampfes kg/qcm Vorrerdampfer - - 0,21 Filmverdampfer 0,21 0,21 0,21 Vakuum (cm Hg) Boden des Vorerdampfers 6 6 7 Kopf des Vorverdampfers 5 5 5 Filmverdampfer 4 4 4 Dampf: % der Speisung 80 55 80 hg/k 21,0 20,0 29,0 % Zunahme - 45,5 Mitführungsneigung keine keine keine Qualität des Konzentrats: Parbe gut gut gut Nachdem man die Bearbeitungen während einiger Zeit durchgeführt hat, wurden die Heizflächen des Vorverdampfers und des Filmverdampfers nterisucht, woraus festgestellt wurde, da# oie noch ganz sauber waren. Die erste Spalte der Tabelle zeigt die Wirkung mit dem Filmverdarnpfer ohne die Kombination mit dem Vorverdampfer nach der Erfindung, wobei 80% des Dampfes der Speisung verdampft wurden. Auf diese Weise könnten nur 25,9 kg/h Speisung verarbeitet werden. Die zweite Spalite zeigt die Bearbeitung mit derselben Anordnung, wobei lie ie Zufuhrgeschwindigkei der r Speisung bis 35,9 kg/h erhöht wurde, wobei aber nur 55% des Dampfes verdampft wurden. Ohne Vorverdampfer wurde dieses System deshalb unter diesen Umständen bei seiner maximalen thermischen Kapazitet hinsichtlich der Behandlung und der Mitführung mit dem Dampfe angewendet.Example 1 A water-thin pharmaceutical material with a solids content of 5%, of which 80% is desired to be evaporated as steam under a vacuum of about 5 m H, with steam (] s heating medium at an overpressure of no more than 0.21 kg / qcm (1050 C), is treated in an inverted cone type film evaporator with a horizontal heating surface of 0.09 square meters. A one-off increase is envisaged Passed film evaporator with a heating surface of 0.4 square meters among the following Circumstances: Film evaporator only pre-evaporator + film evaporator Experinuent 1 Experiment 2 Experiment 3 Feed rate of feed (kg / h) 25.9 35.5 35.5 Feed temperature 10 10 10 from pre-evaporator - - 35 from film evaporator 32 32 32 Overpressure of the steam kg / qcm pre-evaporator - - 0.21 film evaporator 0.21 0.21 0.21 vacuum (cm Hg) bottom of the pre-evaporator 6 6 7 top of the pre-evaporator 5 5 5 film evaporator 4 4 4 steam:% of feed 80 55 80 hg / k 21.0 20.0 29.0% increase - 45.5 tendency to carry along none none none Concentrate quality: Parbe good good good After doing the edits for some time the heating surfaces of the pre-evaporator and the film evaporator were found, from which it was determined because they were still completely clean. The first column of the table shows the effect with the film evaporator without the combination with the pre-evaporator according to the invention, 80% of the steam of the feed has been evaporated. That way just might 25.9 kg / h of feed can be processed. The second column shows the processing with the same arrangement, with the feed speed of the feed up to 35.9 kg / h was increased, but only 55% of the steam evaporated became. Without a pre-evaporator, this system was therefore in his maximum thermal capacity in terms of treatment and entrainment applied to the steam.

In der dritten Spalte, aber mit dem Vorverdampfer nach der Erfindung, wurde beinahe 50% Dampf mehr verdampft, ohne die Dampfverwertungskapazität zu iLberschrei-ten, da.h., daß bei einer Zufuhrgeschwindigkeit von 5 kg/h 80 des Dampfes, wie gewünscht, verdampft wurde.In the third column, but with the pre-evaporator according to the invention, almost 50% more steam was evaporated without exceeding the steam utilization capacity, i.e. that at a feed rate of 5 kg / h 80 of the steam, as desired, was evaporated.

Beispiel 2 Ein relativ dicker Kandissyrup mit einem Feststoffgehalt von 73,5 0, welchen man einzudicken wünscht bis auf einen Festigkeitsgehalt von 21 % unter atmosphärischem Druck mittels Dampf unter einem Überdruck von 2,1 kg/qcm, wurde ebenfalls in der Kombination Vorrerdampfer-Filmverdampfer behandelt, wie oben beschrieben mit und ohne dem Vorverdampfer unter den folgenden Umständen.Example 2 A relatively thick candy syrup with a solids content of 73.5 0, which one wishes to thicken up to a strength content of 21% under atmospheric pressure by means of steam under an overpressure of 2.1 kg / sqcm, was also treated in the combination pre-evaporator-film evaporator, as above described with and without the pre-evaporator under the following circumstances.

Filmverdampfer al lein Vorverdampfer + Filmverdampfer Experiment 1 Experiment 2 Experim.3 3 Zufuhrgeschwindi gkeit dr Speisung (kg/h) 17,5 27,1 27,1 Temperatur der Speisung 15,5 15,5 15,5 " aus Vorverdampfer (°C) - - 120 " aus Filmverdampfer ( o) 135 112 135 Überdruck des Dampfes (kg/qcm) Vorverdampfer - 2,1 Filmverdampfer 2,1 2,1 2,1 Überdruck (kg/qcm) Boden d.Vorverdampfers 0,07 0,07 0,07 Kopf d. Vorverdampfers 0,035 0,035 0,035 Filmverdampfer 0 0 0 Dampf % der Speisung 19,0 11,3 19,0 kg/h 3,4 3,1 % Zunahme - 6 Mitführungsneigung keine keine keine Qualität des Künzentrierten Syrups Feststoffgehalt % 91 78 91 Farbe sehr gut* sehr gut* sehr gut* Geschmack sehr gut* sehr gut* sehr gut* + stets gleich in der Speisung Abermals wurde nach einiger Zeit nach Durchführung des Verfahrens die ileizoberfläche des Vorverdampfers und die des Filmverdampfers untersucht. Dabei zeigte sich, daß die Oberflächen noch ganz sauber waren. Bei dem letzten Experiment war die Kapazität der Anordnung etwa 70% größer durch Anwendung des Vorverdampfers, woraus der teilweise eingedickte Syrup und die Dämpfe beide in den Filmverdampfer geführt wurden. Berechnungen zeigen, daß bei einer Zunahme des Dampfdruckes für die beiden Verdampfer unter Aufrechterhaltung der übrigen Umstände die Kapazität des Verdampfers in sehr hohem Maße zunimmt, während die Vorrichtung noch immer nicht mit der maximalen Dampfbehandlungskapazität arbeitet, aber noch immer durch die thermische Kapazität beschränkt wird. Film evaporator as a pre-evaporator + film evaporator experiment 1 Experiment 2 Experiment 3 3 Feed rate of feed (kg / h) 17.5 27.1 27.1 Feed temperature 15.5 15.5 15.5 "from pre-evaporator (° C) - - 120" from film evaporator (o) 135 112 135 overpressure of the steam (kg / qcm) pre-evaporator - 2.1 film evaporator 2.1 2.1 2.1 Overpressure (kg / qcm) Bottom of the pre-evaporator 0.07 0.07 0.07 Head of the pre-evaporator. Pre-evaporator 0.035 0.035 0.035 film evaporator 0 0 0 steam% of feed 19.0 11.3 19.0 kg / h 3.4 3.1% increase - 6 tendency to carry along none none none Quality of the keen-centered Syrups solid content% 91 78 91 Color very good * very good * very good * Taste very good * very good * very good * + always the same in the feed Some time after the procedure has been carried out, the surface of the pre-evaporator has been removed and the des Film evaporator investigated. It turned out that the surfaces were still completely clean. In the last experiment, it was the capacity the arrangement about 70% larger by using the pre-evaporator, from which the partial thickened syrup and the vapors were both fed into the film evaporator. Calculations show that with an increase in vapor pressure for the two evaporators while maintaining the other circumstances the capacity of the evaporator increases to a very large extent while the device still does not work with the maximum steam treatment capacity, but is still limited by thermal capacity.

Es gibt im Prinzip zwei verschiedene Typen von Filmverdampfern hinsichtlich der inwendigen Dampfströmung. Der eine arbeitet nach dem Gegenstromprinzip, indem der Dampf und die Flüssigkeit entgegengesetzt zueinander bewegt werden. Der andere arbeitet nach dem Gleichstromprinzip, indem der Dampf und die Flüssigkeit sich in derselben Richtung bewegen.There are basically two different types of film evaporators in terms of the internal steam flow. One works on the countercurrent principle by the vapor and the liquid are moved in opposite directions to each other. The other works according to the direct current principle, in which the vapor and the liquid are in move in the same direction.

Bei diesem zweiten Typ verlassen die Dämpfe die Anordnung im allgemeinen gegenüber der Seite der Zuführung, und werden ungefähr silber die ganze Länge durch die Blätter des Itotors einer Schlagwirkung unterworfen, wodurch Schaumbildung und Mitführen in hohem Maße beschränkt werden. Bei dem Pilmverdampier des Gegenstromprizis verlassen die Dämpfe die Anordnung ganz nahe der Zuführung der Speisung, und es ist zu erwarten, daß bei einer derartigen Anordnung das Phänomen der Mitführung bei Anordnung der Erfindung größer ist. ei der Erfindung wird daher ein Filmverdampfer des Gleichstromtyps vorzugsweise angewendet. Der horizontale Pilmverdampfer des umgekehrt kegelförmigen Typs mit tangentialem Einlaß des Vorverdampfers ist aber auch geeignet, da man dadurch das Ganze mit einer beliebigen inneren Oberfläche unter Aufrechterhaltung der Umrührung und Turbulenz des filmes vorsehen kann. Dies ist schwierig bei vertikalen Filmverdampfern mit geraden Wänden beim Gegenstromprinzip, in denen das Verhältnis des Durchmessers zur Länge innerhalb bestimmter Grenzen bleiben muß, um eine hinreichende Umrührung des Filmes zu erlangen. Obschon die Wirkung des Filmverdampfers dieser Art bei Anwendung der Erfindung im Vergleich mit dem Filmverdampfer vom Gleichstromtyp schleehter ist, kann er angewendet werden. ist die Pumpe 3 für den Vorverdampfer 4 den Werkstoff direkt in den Filmverdampfer pumpt, karin dieser leicht bis zu seincr maximalen Kapazität eingesetzt werden. Bei den bekannt en Anordnungen wird er Filmverdampfer im allgemeinen durch eine zu kleine Werkstoffzufuhr unterbelastet.In this second type, the vapors generally leave the assembly opposite the side of the feeder, and will be about silver all the way through the blades of the Itotor subjected to a beating effect, causing foam formation and Carrying along will be highly restricted. At the pilm evaporator of the countercurrent price the vapors leave the arrangement very close to the inlet of the feed, and it it is to be expected that with such an arrangement the phenomenon of entrainment is greater when the invention is arranged. The invention is therefore a co-current type film evaporator is preferably used. The horizontal one Pillow evaporator of the inverted cone-shaped type with tangential inlet of the pre-evaporator but is also suitable, as it allows the whole thing to be with any inner surface can provide while maintaining the agitation and turbulence of the film. this is difficult with vertical film evaporators with straight walls using the countercurrent principle, in which the ratio of the diameter to the length is within certain limits must remain in order to obtain sufficient agitation of the film. Although the Effect of the film evaporator of this kind using the invention in comparison with the co-current type film evaporator is inferior, it can be applied. the pump 3 for the pre-evaporator 4 is the material directly into the film evaporator pumps, this karin can easily be used up to its maximum capacity. In the known arrangements s he film evaporator is generally by a too little material supply underloaded.

Claims (10)

Ansprüche 1. Verfahren zum Verdampfen von Werkstoffen mittels eines Filmverdampfers, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff in einem Vorverdampfer (4) vorverdan, pit wird, und dieser vorverdanipfte Werkstoff zusammen mit seinem Dampf direkt zu einem Filmverdampfer (16) des Rotortyps geführt wird, in welchem eine weitere Verdampfung und Trennung erfolgt. Claims 1. A method for evaporating materials by means of a Film evaporator, characterized in that the material is in a pre-evaporator (4) vorverdan, pit becomes, and this vorverdanipfte material together with his Steam is fed directly to a rotor-type film evaporator (16) in which further evaporation and separation takes place. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorverdampfer (4) ohne bewegende Teile angewendet wird.2. The method according to claim 1, characterized in that a pre-evaporator (4) is used with no moving parts. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Filmverdampfer (16) des Gegens tromtyps angewende-t wird.3. The method according to claim 1 or claim 2, characterized in that that a film evaporator (16) of the counter current type is applied. 4. Anordnung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie einerl Vorverdampfer (4) enthält, welcher direkt mit einem Filmverdampfer (16) des Rotortyps verbunde ist.4. Arrangement for performing the method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that it contains a pre-evaporator (4) which is directly is connected to a rotor-type film evaporator (16). 5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daL ler Vorverdampfer (4) der Art ohne bewegende Teile ist.5. Arrangement according to claim 4, characterized in that there is a pre-evaporator (4) is of the type with no moving parts. 6. Anordnung nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennze ichnet, daß der Filmverdampfer (16) vom i chstr @mtyp ist.6. Arrangement according to claim 4, 5 or 6, characterized in that the film evaporator (16) is of the i chstr @mtyp. 7. Anordnung nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, da# die Verbindugn zwischen dem Vorverdampfer (4) und dem Filmverdampfer (16) nur durch ein Rohr (27) gebildet wird.7. Arrangement according to claim 4, 5 or 6, characterized in that # the connection between the pre-evaporator (4) and the film evaporator (16) only through a tube (27) is formed. 8. Anordnung nach einem oder mehreren Ansprüchen 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Zusatzelemente (3) zum Einführen des Ausgangsstoffes in in Vorverdampfer (4) anwesend sind, außerdem Elemente, um den teilweise verdampften Werkstoff und seine Dämpfe zusammen in den Filmverdampfer (16) einzuführen, und Elemente um den Dampf am Ende des Filmverdampfers (16) von dem Produkt zu trennenm. 8. Arrangement according to one or more of claims 4 to 7, characterized characterized in that additional elements (3) for introducing the starting material into a pre-evaporator (4) are present, as well as elements to the partially evaporated material and introduce its vapors together in the film evaporator (16), and elements around the Separate steam from the product at the end of the film evaporator (16). 90 Anorinung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, data die Elemente zum Einführen der Dämpfe am Beginn des Vorverdampfers (4) angeordnet sind, und die Eiemente zum Führen des teilweise verdampften Werkstoffes zum Filmverdampfer (16), diese Dämpfe am andereu Ende des Vorverdampfers (4) in den Filmverdampfer (16) überführen. 90 arrangement according to claim 8, characterized in that the elements for introducing the vapors are arranged at the beginning of the pre-evaporator (4), and the Elements for guiding the partially evaporated material to the film evaporator (16), transfer these vapors into the film evaporator (16) at the other end of the pre-evaporator (4). 10. Anordnung nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente zum Einführen des ausgangsstoffes in den Filmverdampfer eine lampe (3) enthalten, und die Elemente zum Führen des tei]weise verdampften Werkstoffes aus dem Vorverdampfer (4) in den Filmverdampfer (16) gesteuert werden.10. Arrangement according to claim 8 or claim 9, characterized in that that the elements for introducing the starting material into the film evaporator is a lamp (3) included, and the elements for guiding the partially evaporated material from the pre-evaporator (4) into the film evaporator (16).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0177707A1 (en) * 1984-09-11 1986-04-16 Degussa Aktiengesellschaft Method for total vaporisation depending on the consumption of a liquid nitrogen oxide

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EP0177707A1 (en) * 1984-09-11 1986-04-16 Degussa Aktiengesellschaft Method for total vaporisation depending on the consumption of a liquid nitrogen oxide

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