[发明专利]多级蒸馏设备以及用于运行该多级蒸馏设备的方法

权利要求书

1.具有多个级Si的多级蒸馏设备(1)，其中i＝1、…n，其中，在运行时每个级Si相比其下一级Si+1在更高的压力和温度区域(Pi、Ti)中工作，其中，每个级Si包括一个蒸发器Ei和一个冷凝器Ci，其中，每个蒸发器Ei和每个冷凝器Ci分别包括一个密闭的容器(2)，所述容器带有上部的喷射入口(3)和下部的出口(5)以及在所述喷射入口(3)和在容器(2)中接收的流体(4b)之间的蒸汽室(6)，所述喷射入口用于在容器(2)中导入和喷射添加的流体(4a)，所述出口用于将在容器(2)中接收的流体(4b)排出，其中，每个蒸发器Ei的蒸汽室(6)通过密闭蒸汽管道(7)与同级Si的冷凝器Ci的蒸汽室(6)压力连接为使得在运行时在一个级Si的两个蒸汽室(6)中的压力Pi能始终平衡，每个蒸发器Ei的出口(5)与下一个蒸发器Ei+1的喷射入口(3)并且最后的蒸发器En的出口(5)与第一个蒸发器E1的喷射入口(3)通过相应地密闭的流体导管(8)连接成一个蒸发器回路，每个冷凝器Ci的出口(5)与上一个冷凝器Ci-1的喷射入口(3)并且第一个冷凝器C1的出口(5)与最后的冷凝器Cn的喷射入口(3)通过密闭的流体导管(9)连接成一个冷凝器回路，其特征在于，至少一个密闭的蒸汽导管(10)以第一端部与在冷凝器Ci+1和Ci之间的密闭的流体导管(9)之一连接或者与在蒸发器En和E1之间的密闭的流体导管(8)连接，并且以第二端部与如下蒸汽室连接，该蒸汽室在运行时具有的压力P比在冷凝器Ci的蒸汽室(6)中的压力Pi高或者说比在蒸发器E1的蒸汽室(6)中的压力P1高，以用于给流体(4)施加更高的压力以及输送流体(4)。

2.根据权利要求1所述的蒸馏设备，其特征在于，具有压力P的蒸汽室是蒸馏设备的一个蒸汽室(6)。

3.根据权利要求1或2所述的蒸馏设备，其特征在于，所述蒸馏设备包括在蒸发器回路的流体导管(8)中以及在冷凝器回路的流体导管(9)中的各一个泵(11)，用于在过程开始时实现流体(4)的预定压力。

4.根据权利要求1或2所述的蒸馏设备，其特征在于，所述蒸馏设备包括在蒸发器回路的流体导管(8)中在蒸发器E1上游的加热装置(12)以及在冷凝器回路的流体导管中在冷凝器Cn上游的冷却装置(13)，以用于实现在蒸发器E1中和在冷凝器Cn中的预定温度。

5.根据权利要求4所述的蒸馏设备，其特征在于，所述加热装置(12)和所述冷却装置(13)部分地一起构造成热交换器(14)。

6.根据权利要求1或2所述的蒸馏设备，其特征在于，在冷凝器Cn至C1之间和/或在蒸发器E1至En之间的流体导管(9、8)中设置有虹吸管(15)，以用于防止在系统停止时各个冷凝器Ci和/或蒸发器Ei空载运行。

7.根据权利要求1或2所述的蒸馏设备，其特征在于，在蒸馏路径的端部上的每个冷凝器Ci具有与真空泵(16)连接的气体导管(17)，用于从蒸汽室(6)中除去不可冷凝的气体。

8.根据权利要求7所述的蒸馏设备，其特征在于，所述真空泵(16)与密闭的蒸汽导管(10)连接，所述蒸汽导管在运行时通过如下方式对真空泵(16)供给，即，向真空泵(16)供应相比应抽出气体的蒸汽室(6)具有更高压力P的蒸汽。

9.根据权利要求1或2所述的蒸馏设备，其特征在于，每个蒸发器Ei+1设置在比上一个蒸发器Ei更低的高度水平上，使得在过程的实施期间流体(4)仅通过压力差和高度水平差从每个蒸发器Ei流入到相应下一个蒸发器Ei+1中，而对此无需电驱动泵。

10.根据权利要求1或2所述的蒸馏设备，其特征在于，每个冷凝器Ci+1相对于其下一个冷凝器Ci在高度水平上设置成，使得在过程实施期间流体通过压力差和高度水平差和/或通过蒸汽导管的输送力从冷凝器Ci+1流入到相应下一个冷凝器Ci中，而对此无需电驱动泵。