Integrierte Vermeidung und Verminderung der Umweltverschmutzung

Kapitel 4
1 Zulauf
2 Dampf
3 Kondensat
4 Konzentrat
Die Buchstaben A und B im Verdampfer 4 bezeichnen die gleichzeitige
Verdampfung zweier Produktströme mit unterschiedlichem Ausgangsund
Endgehalt an trockener Substanz.
Abbildung 4.13:Milchverdampfung im Fallfilmverfahren
4.2.9.1 Mehrstufige Verdampfung
Beschreibung
Verdampfer können einzeln betrieben werden, oder die Verdampfung kann mit mehreren in Serie geschalteten
Verdampfern mehrstufig erfolgen. Jeder Verdampfer wird als ein Effekt bezeichnet. Bei Mehrfacheffekt-
Verdampfersystemen stellt das von einem Effekt im Verdampfer abgegebene Produkt das Zufuhrprodukt für
den nächsten Effekt dar, und der Brüden mit hoher Temperatur, der aus einem Effekt des Verdampfers
abgezogen wird, wird zur Erwärmung des Produkts mit niedrigerer Temperatur im nächsten Verdampfereffekt
genutzt.
Die Oberflächen innerhalb des Verdampfers werden von Dampf erwärmt, der oben in den Verdampferraum
injiziert wird. Dabei wird frischer Dampf oder Abgas von anderen Vorgängen verwendet, um in der ersten Stufe
Wasserdampf aus der Flüssigkeit auszukochen, sodass es sich um ein Beispiel für die Rückgewinnung/Wiederverwendung
von Energie handelt.
Das verdampfte Wasser hat immer noch ausreichend Energie, um als Wärmequelle für die nächste Stufe zu
dienen, und so weiter. In einer Mehrfacheffektkette wird Vakuum angelegt, damit das Wasser abkochen kann.
Die zu verarbeitende Flüssigkeit wird durch eine Reihe von Verdampfern geleitet, sodass sie mehreren
Verdampfungsstufen unterworfen wird. Auf diese Art und Weise können mit einer Einheit Dampf, die in den
ersten Verdampfer injiziert wird, drei bis sechs Einheiten Wasser aus der Flüssigkeit entfernt werden. Die
Energieeinsparungen steigen mit der Zahl der Verdampfungsstufen an. Es können bis zu sieben Stufen
hintereinandergeschaltet werden, aber drei bis fünf Stufen sind üblicher. Im letzten Schritt kann der Brüden
durch Abkühlen mit Kühlwasser verdichtet werden. Ein Teil des Brüdens kann aus den Verdampfern abgezogen
und als Wärmequelle für andere Prozessanforderungen verwendet werden.
Um die Dampfeffizienz weiter zu steigern, kann der Brüden aus jeder Verdampfungsstufe komprimiert werden
(siehe Abschnitt 4.2.9.2), damit seine Energie höher ist, bevor er als Heizmedium für den nachfolgenden
Verdampfer verwendet wird.
Erreichbare Umweltvorteile
Geringerer Energieverbrauch, z. B. durch Einleitung des Brüdens aus der ersten Stufe in die nächste Stufe des
Verdampfers, in dem eine niedrigere Temperatur als in der vorhergehenden herrscht.
Betriebsdaten
Da die Wärme für die nächste Verdampfungsstufe genutzt wird, sparen mehrstufige Verdampfer Energie. Im
Gegensatz dazu ist bei einstufigen Verdampfern keine Wärmerückgewinnung möglich.
288 Januar 2006 RHC/EIPPCB/FDM_BREF_FINAL