Verdampfung
3V Tech entwirft und liefert Verdampfungsanlagen nach Maß, die als auf Skid montierte Einheiten oder als vor Ort zu installierende Systeme geliefert werden können. Einige Industrieprozesse verlangen die Konzentration einer Lösung mittels Verdampfung des Lösungsmittels.
Die Verdampfungsanlagen werden weitgehend zur Flüssigkeitskonzentration, unter Form von Lösungen, Suspensionen und Emulsionen, angewandt.
Typische Anwendungen- Verbesserung der Qualität und/oder Stabilität des Endproduktes.
- Vorkonzentrationsphase zur darauf folgenden Kristallisierung oder Trocknung des Endproduktes.
- Reinigung des durch den Prozess oder von Abwasserfluss aufgelösten Stoffes
- Rückgewinnung des durch den Prozess oder von Abwasserfluss herkommenden Lösungsmittels
- Reduzierung des Volumens zur Kostenreduzierung in Bezug auf Transport und Entsorgung
VerdampfermodelleDie Verdampfermodelle von 3V Tech, die in den meisten Fällen mit Vakuum, oder mit Luftdruck funktionieren, benutzen und verbinden optimal folgende Techniken:
- Fallfilmverdampfer FFE
- Zwangsumlaufverdampfer FCE
- Abschabe/Dünnschichtverdampfer TFE
- Short Path Verdampfer SPE
Je nach Anwendung werden unsere Verdampfer in der geeigneten Legierung oder mit hochwertiger Emaillierung angefertigt.
Allgemeine Richtlinien zur Auswahl des Verdampfers- Wo ein hohes Fassungsvermögen notwendig ist, stellen die Fallfilmverdampfer FFE meistens die beste Wahl dar.
- Wenn Feststoffe überwiegen und eine Fouling-Bereitschaft vorliegt, sind die Zwangsumlaufverdampfer FCE am geeignetsten.
- Wenn ein Produkt schwer zu verarbeiten ist, weil es extrem hitzeempfindlich oder sehr viskös ist, einen hohen Siedepunkt aufweist oder schwere Feststoffe enthält, ist die Technologie des Abschabe/Dünnschicht-Rührverdampfers TFE gefragt.
- Die Short Path Verdampfer SPE sind für Sonderanwendungen bei extremen Vakuumbedingungen bei Produkten mit hohem Siedepunkt geeignet.
- Oft wird eine Verbindung von 2 oder mehreren Verdampfermodellen in einer Anlage mit Mehrfacheffekt oder in einer Anlage mit Vor-Konzentrator und hochwirksamem Konzentrator vorgesehen.
Energieersparnis und Anordnung der Anlage Zum Verdampfen 1 kgs Lösungsmittels muss eine der latenten Wärme derselben entsprechende Energiemenge geliefert werden, plus die sensible Wärme zum Vorheizen, Wärmeverluste, usw. Im Falle des Wasserverdampfens weist ein durch Direktdampf beheizter, Einfacheffekt-Verdampfer einen spezifischen Verbrauch von ca. 1,05 bis 1,25 kg Dampf pro Kilo verdampften Wassers auf.
Konform mit den Anforderungen entwickelt 3V Tech die optimale energetische Anordnung der Verdampfungsanlage, damit die Betriebs- und Kapitalkosten minimiert werden.
Einige von uns angebotene Optione:
- Mehrfacheffekt-Anordnung (ME)
- Thermische Rückverdichtung des Dampfes (TVR)
- Mechanische Rückverdichtung des Dampfes (MVR)
- Benutzung der Abwärme (z. B. Abdampf, warmes Wasser, usw.)
- Kombination verschiedener Techniken
Mehrfacheffekt-Anordnung (ME)- Direkte Heizung durch Echtdampf, diathermisches Öl, Abwärme
- Das Heizmittel in jedem Folgeeffekt ist der in der vorhergehenden Heizkammer generierte Dampf, der bei einem niedrigeren Druck kondensiert. Der aus dem Endeffekt stammende Dampf wird mit Kühlwasser kondensiert.
- Die Anordnung kann mittels Gleichstrom oder Gegenstrom erfolgen oder nur teilweise mit Gegenstrom, je nach Anwendung
- Die Anzahl der Effekte wird von der thermischen Degradation des Produktes, von der Korrosion des Materials und der ebullioskopischen Erhöhung (BPE)der konzentrierten Lösung begrenzt.
- Im Falle des Verdampfens von Wasser, variiert der spezifische Dampfverbrauch in den 3V Tech Systemen normalerweise von ca. 1,05 bis 1,25 kg Echtdampf pro kg verdampften Wassers, geteilt durch die Anzahl der Effekte.
Thermische Rückverdichtung des Dampfes (TVR)- Das Heizmittel ist Teil des Prozessdampfes selbst, rückverdichtet zu einem höheren Temperaturlevel zusammen mit dem Treibdampf mittels einer Dampfstrahldüse, entsprechend des Prinzips der Strahlpumpe.
- Der nicht rückverdichtete Teil des Prozessdampfes wird in einem weiteren Effekt kondensiert oder in einem Kondensator mit einem minderen Druck.
- Je höher das Druckverhältnis des Förderdrucks im Vergleich zum Ansaugdruck (z. b. im Falle einer starken ebulliskopischen Erhöhung - BPE), desto höher wird der spezifische Verbrauch von Treibdampf.
- Je niedriger das Antriebverhältnis des Treibdampf-Drucks im Vergleich zum Ansaugdruck (z. b. im Falle einer Verfügbarkeit von Niederdruckdampf), desto höher wird der spezifische Verbrauch von Treibdampf.
- Die Dampfstrahldüsen haben keine beweglichen Teile, ihre Beschaffenheit ist einfach und ihr Betrieb äußerst zuverlässig.
- Je nach Betriebsbedingungen, kann der thermische Doppeldampfkompressor mit zahlreichen Sondereffekten eingesetzt werden.
- Im Falle von Wasserverdampfen mit einer - über der erste Stufe eines ME-Systems installierten Strahldüse, variiert der spezifische Dampfverbrauch in den 3V Tech Systemen typischerweise von 1,05 bis 1,5 kg Echtdampf pro kg verdampften Wassers geteilt durch (Effektanzahl + 1)
Mechanische Rückverdichtung des Dampfes (MVR)- Das Heizmittel ist der Gesamtbetrag des Prozessdampfes, rückverdichtet zu einem höheren Temperaturlevel mittels eines mechanischen Kompressors, entsprechend des Prinzips der Wärmepumpe.
- Der Verbrauch von Echtdampf ist sehr niedrig, nur für die Inbetriebnahme und die Nachspeisungen, da Strom (in die Anlage abgegebene Energie) statt Dampf benutzt wird.
- Die ebulliskopische Erhöhung (BPE) erhöht das Druckverhältnis, das der Kompressor erreichen muss, damit die Verdampfung stattfindet. Je höher das Druckverhältnis des Förderdrucks im Vergleich zum Ansaugdruck (z. b. im Falle einer starken ebulliskopischen Erhöhung - BPE), desto höher wird der spezifische Verbrauch von Strom.
- Dank der vollständigen Rückverdichtung des Prozessdrucks verfügen die MVR Systeme über einen weiteren Vorteil, und zwar den unbedeutenden Kühlwasserverbrauch.
3V Tech benutzt die folgenden mechanischen, von Elektromotor und Frequenzwandler betriebene Kompressoren:- Einzelstufen- Zentrifugalventilator bei hoher Verdampfungsleistung (1-140 m3/s) und niedrigem Druckverhältnis (≤1,25). Typischer Stromverbrauch: Von 10 bis 25 kW pro Tonne verdampften Wassers
- Volumetrisches Gebläse Modell "Roots" bei niedriger Verdampfungsleistung (0,05-5 m3/s) und hohem Druckverhältnis (≤2,5). Typischer Stromverbrauch: Von 40 bis 80 kW pro Tonne verdampften Wassers
- Doppelstufen- Zentrifugalventilator bei hoher Verdampfungsleistung (1-140 m3/s) und hohem Druckverhältnis (≤1,25). Typischer Stromverbrauch: Von 25 bis 50 kW pro Tonne verdampften Wassers