[发明专利]用于在真空条件下凝结蒸汽的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于在真空条件下凝结蒸汽的设备和一种根据权利要求20的前序部分所述的用于在真空条件下凝结蒸汽的方法。

背景技术

已知的是，用于在真空条件下凝结蒸汽的凝结器多样地应用在工业制造过程中。例如，凝结器应用在食品工业中以用于制造可食用的油或奶。此外，凝结器应用在酿酒厂、制盐厂、炼糖厂、炼油厂中或者造纸厂中。特别地，所述凝结器在化工厂中应用在多种化学制造过程中。

特别是在例如借助于缩聚反应来制造聚合物时，凝结器是绝对必要的。例如为了制造酚醛树脂、聚酯或者聚酰胺，必须将在缩聚作用中形成的副产物，例如水、氨气、乙醇、氯化氢等连续地在冷凝器中输出，以便推动热力学平衡以有助于具有高摩尔质量的反应产物。聚合物的制造能够在连续的或非连续的运行中进行。

已知的是，对于应用连续执行的反应，例如以用于制造聚合物，使用具有或者不具有装配的搅拌器或者混合机构的多个串联接入的横放的或者竖放的反应器。全部所述方法的共同之处是：以不同的工作条件运行反应器，所述工作条件在压强、真空和温度方面有所不同。产物在不同反应器之间的运输通常通过泵或者通过不同的工作压强来进行。在反应期间从反应介质中排出的物质在凝结器中凝聚并且接下来被再次应用、清洁、清除或者以其他方式使用。

通常，为了凝结使用所谓的喷射凝结器，其中蒸汽通过喷入的液体凝结。在此，液体也能够具有与凝结物相同的组分。在这种情况下，液体进行循环并且在此根据需要被过滤和冷却，以便然后再次在凝结器中作为凝结剂提供。当要凝结的蒸汽加载有能够污染或者阻塞管束式凝结器的物质时，通常使用所述喷射凝结器。

在以负压运行的过程中，管路浸入气压，借助于所述管路，循环液体和凝结物从凝结器中输出，因此能够在大气压强下运行收集容器。然后，能够从气压安置的收集容器中移除可能携带的固体。

然而，对于气压浸入式装置（barometrische Abtauchung）需要一定的下降高度，所述下降高度必须匹配于真空和液体密度。在此通常是具有大约10m的高度的气压管。

专利文献DD259410A5例如描述用于借助这种气压凝结器来制造高分子聚合物的方法和设备。通过对苯二甲酸和乙二醇的酯化在酯化反应器中形成的过程蒸汽被引导到蒸汽喷射泵和混合凝结器中。在那里凝结的过程蒸汽在气压接收容器中收集并且经由泵引导到冷却塔中，在所述冷却塔中将水脱气并且冷却。另外的泵将如此处理的过程水泵送到混合凝结器中，在所述混合凝结器中，所述过程水用于凝结过程蒸汽。所描述的设备的缺点是，通过使用气压落水管（barometrisches Fallrohr）而必需高的建筑，这提高了结构成本和运行成本并且使操作和维护变得困难。此外，不利的是，用于循环水的泵必须克服高的运送高度进而需要高的投资成本和运行成本。此外不利的是，液体由于将收集容器保持在大气压强下而吸收气体和水，所述气体和水在再次利用能量的情况下必须在导入到凝结器中之前或者在凝结器中被再度移除，并且真空装置的所需要的抽吸功率增大。

专利文献DE19909441C1描述一种用于对材料进行真空热处理的设施，尤其以用于清理包括含有PCB的绝缘填充装置的电气大型装备。在此，要清理的大型设备经由运输室引入到可加热的处理室中并且接下来引入到可冷却的另外的处理室中。处理室与中央单元“Z”连接，所述中央单元具有：真空泵装置；喷射凝结器，所述喷射凝结器具有清洗液体循环以用于清洗从处理室中排出的蒸汽；表面凝结器以用于凝结蒸汽；和清洁装置以用于吸收蒸汽。所述设施的缺点是串联安置的清洗设备、凝结设备和过滤设备的高的设施耗费。

从US7,732,556B2中已知一种用于借助于缩聚反应仪器来制造聚酯的方法。缩聚反应仪器在此具有带有一个或多个排出设备和位于排出设备之下的凝结器的一个或多个缩聚反应容器。来自缩聚反应容器的蒸汽经由排出设备到达到凝结器中。在此，凝结器经由气压落水管与浸入式容器（“冷凝水箱，hot well tank”）连接。凝结物从凝结器中借助于气压落水管到达到浸入式容器中。将浸入式容器的液体如从图2中可见的那样借助于泵引导到换热器中并且接下来再次作为凝结剂引入到凝结器中。在此提出，浸入式容器中的液体和要在凝结器中凝结的蒸汽基本上由1,4-丁二醇组成。所述方法的缺点同样是，由于使用气压落水管而事先预设建筑高度。发明内容

本发明基于下述目的，实现一种用于在真空条件下凝结蒸汽的方法，所述方法能够简单地并且在没有大的设施耗费的情况下实现并且降低结构成本和运行成本，以及提出一种用于执行所述方法的设备。