149940. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és készülék oldatok besűrítésére
Megjelent: 1963. május 31. MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG •CT SZABADALMI LEÍRÁS ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Nemzetközi osztály: C 13 g 149.940 SZÁM CU—75 ALAPSZÁM Magyar osztály: Íí9 e SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Eljárás és készülék oldatok besűrítésére Cukoripari Kutatóintézet, Budapest Feltaláló: Zsigmond András mérnök, Budapest A bejelentés napja: 1960. június 14. A bepárló berendezéseket széles körben alkalmazzák oldatok besűrítésére, oldatok koncentrációjának növelésére. Ezekben a berendezésekben eszközölt bepárlási műveletnek lényege, hogy az oldatból hőközlés révén az oldószer egy részét elpárologtatják. Az oldószer eltávolítása (elpárologtatása) az ipari gyakorlatban majdnem kizárólag forralás útján történik. A bepárló készülékek általában két fő részből állnak: fütőkamrából. amelybe valamilyen hőhordozót (pl. vízgőzt) vezetnek be és oldattélből vagy létérből, amelyben a bepárlandó oldat a hőhozzávezetés következtében forr. Az ismert bepárló készülék típusok közül leginkább a csöves kivitelű készülékek használatosak. ezek közül is legszélesebb körben az álló csövű rendszereket alkalmazzák. A csöves kivitelű készülékekben a fűtőkamrába (forrcsövek közötti térbe) vezetett gőz melegíti a forrcsövekben levő oldatot. Az oldószer ps az oldott anyag forráspont különbsége folytán, a csőfalon keresztül történő melegítés hatására az oldószer gőzzé alakulván a forrcsövekből elpárolog és a páratéren át hagyja cl a készüléket, míg a besűrített oldat a készülék-típustól függően kerül elvezetésre. Az ipari termeléshez szükséges nagy teljesítményeket többfokozatú bepárló rendszerek alkalmazásával érik el olyképpen, hogy az első fokozat párjával fűtik a második fokozatot, a második fokozat páragőzével a harmadik fokozatot és így tovább. Ily módon jelentékeny hőmenynyiség takarítható meg. A bepárló készülékek -zerkezeti kialakításánál a törekvések az appará s lehető legkisebb méretei mellett a maximál: teljesítőképesség elérésére irányulnak. Ennek .oltételei többek között: a hőátbocsátási együttható (k) minél nagyobb értéke. az adott hőmérsékletek mellett a lehető legnagyobb hasznos hőmérsékletkülönbség ( 11) a íűtőgőz és a lé-, illetve páratér között, az oldat kívánt mértékű besűrítése rövid átfutási idő alatt, az oldott anyag bomlásának minimumra csökkentése, üledék lerakódásának megakadályozása. Amellett, hogy ezeket a feltételeket az eddig ismert készülékek csak részben valósítják meg, nem tudják kiküszöbölni a bepárlási folyamatnál jelentkező következő káros jelenségeket: Az oldatok forráspontja emelkedik a magasabban fekvő folyadékrétegek hidrosztatikus nyomása folytán (hidrosztatikus effektus) és a koncentráció emelkedés következtében. Mivel az eddigi készülékekben a forrosöveken való egyszeri át ára mól tatásnál aránylag csekély mértékű a besűrítés. — mert a folyadék-gőz térfogat-arány a szakirodalom szerinti bizonyos (1/300) mértékén felül nem biztosítható a cső belső felületének nedvesítése —. a levet a kívánt mértékű besűrítés érdekében többször kell átvezetni (cirkuláltatni) a forresövekben. A visszakaringtetés az átfutási idő meghosszabbodásával kapcsolatos káros jelenségek mellett azzal a hátránnyal is jár. hogy minél többet vezetik vissza az oldatot a forrcsövekbe. a mind sűrűbb oldat viszkozitás (,n) növekedése folytán romlik a hőátbocsátási együtt- 1 ható [k = f (v, —)]. Ez utóbbi káros jelenség M az oldat áramlási sebességének (v) nagymérvű fokozásával csökkenthető, azonban a jelenlegi rendszereknél a sebesség fokozása nem megvalósítható. A találmány szerinti eljárás és készülék amellett, hogy oldatok, folyadékelegyek, emulziók és szuszpenziók besűrítését az eddigieknél nagyobb hatásfokkal végzi el. eredményesen küszöböli ki az előbb említett káros jelenségeket. A találmány szerinti eljárás lényege, hogy a besűrítendő folyadéknak a forrosöveken nagy sebességgel. keringve haladó áramlással történő átvezetése a folyadékot a fűtőgőzzel melegített csőfalhoz tereli és ezzel a hőátvétel, illetve besűrí
