[发明专利]蒸馏原材料的方法和用于实施该方法的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于蒸馏包含待蒸馏液体的原材料的方法，所述方法利用气密性、耐过压和/或耐负压的容器体系，所述容器体系包括包含可以调温的原材料的蒸发器，用于将已经变成蒸汽、可调温的液体冷凝成冷凝物的冷凝器，以及连接蒸发器和冷凝器的蒸汽室。本发明还涉及用于实施所述方法的装置。 

现有技术

利用所述装置的蒸馏方法适用于分离液体，所述液体与其它液体和/或固体混合例如形成分散体或乳液或者彼此是可溶的。一种已知的应用是酒精蒸馏。在这种情况下，待蒸馏的液体是酒精，而在很多其它应用中，待蒸馏的液体是水。 

大多数情况下，已知的方法使用包含互相连接的管道体系的复杂设备作为冷凝器，例如在酒精的蒸馏中已知的那些。所述体系的缺点一方面是复杂的设备结构，且另一方面是对原材料和冷凝器之间的高温差要求，这对于实现令人满意的方法产率是必要的。达到这种高温差是非常昂贵的。 

事实表明，如果蒸汽室尽可能不含杂质气体，则可以改善蒸馏方法的效率。在WO 02/09837中描述了一种蒸馏装置，其中应从蒸汽室除去杂质气体。这通过具有高性能和长运行时间的真空泵将介质从水浴中抽出而实现。遗憾的是，利用这种方法还将非常多的蒸汽与冷凝物一起吸走。这一方面不必要地加重了泵的负担，且另一方面通过这种不断的抽出将非常多的冷凝物一起抽出，则不再能用于能量回收。 

在EP 0563628中介绍了另一种蒸馏装置，其在冷凝器中利用不断运转的真空泵产生吸取作用，从而将蒸汽从蒸发器抽到冷凝器。这种方法一方面引入很多运行能量，另一方面在此也从蒸汽室抽出冷凝物， 由此以热的形式丢失了额外的能量。 

发明内容

本发明的目的在于，提供一种低能量的蒸馏方法，其在温度差小的情况下即达到高产率。另外，提供了一种成本有利的能运输的装置，其适用于实施所述方法。 

所述目的通过独立权利要求中描述的方法和装置来实现。 

本发明的要旨在于，在理想的压力-温度范围内实施所述方法，其中一方面以最佳方式进行蒸馏工艺，和另一方面通过从蒸汽室抽出有价值的蒸汽而不浪费能量。 

为此必须不断监控蒸汽室内的压力并且与由蒸汽室内实际温度确定的饱和蒸汽压比较。理想地，压力在刚刚超过饱和蒸汽压的狭窄范围内。只要有杂质气体侵入，则压力升高且工艺运行不是最令人满意的。那么一方面必须抽出气体，因此所述工艺可以在最佳压力区域内运行，另一方面必须有针对性地抽出杂质气体。这通过在冷凝路径末端抽出来实现，因为杂质气体聚集在那里。在抽出时必须继续监控压力。压力不可以降至低于饱和蒸汽压，否则将不能重新满足最佳条件。因此，只要压力还稍高于饱和真气压，则必须提前停止抽出。在这种情况下，在蒸汽室内存在少量可容忍的剩余量的杂质气体，并且所述工艺最佳地运行。只要没有杂质气体侵入蒸汽室并且只要冷凝器内的温度低于蒸发器内的温度，则所述工艺继续非常有效地运行，而不需要修正，特别是不需要泵出。 

因此，对装置的高度密封性提出了高要求。为了节约在寻找细小的泄漏时的复杂工作，安全起见可以利用冷凝物埋藏所有重要位点，特别是法兰、泵等的区域。由此在有泄漏的情况下有一些冷凝物侵入容器中，这不影响工艺。 

利用根据本发明的工艺，蒸馏装置的性能在极低能量消耗下是最佳的。此外，蒸发器与冷凝器之间的温度差可以保持很小，这对于很多可以利用发电站废热的应用可以带来其它经济上的优势。 

由从属权利要求得出其它有利的实施方式。 

本发明的其它根据本发明的构想在于，所述蒸馏装置根据本发明安置在集装箱，优选ISO集装箱中。这样的集装箱可以廉价地购买到，其特别适用于运输并且可以密封(无泄漏)地实施。 

附图说明

下面借助于附图详细说明本发明。附图示出： 

图1根据本发明的蒸馏装置的示意图； 

图2待蒸馏的液体的饱和蒸汽压下的压力-温度图表； 

图3多个根据本发明的蒸馏装置的排列示意图； 

图4从上面观察，根据本发明的蒸馏装置在集装箱中的示意图。 

本发明的实施方式 

图1示出根据本发明的蒸馏装置的简单实施方式。所述蒸馏装置包含容器体系1，其被分成下列区域：蒸发器2，冷凝器3和蒸汽室6，其中容器体系1必须耐过压和/或耐负压。蒸发器2内存在包含待蒸馏的液体Fd且可调温的原材料4。所述冷凝器3接收同样可调温的冷凝物5，其通过冷凝之后的蒸馏产生。所述原材料4以及冷凝物5还可以在容器体系1之外调温。