DE102004030529A1

DE102004030529A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Destillation von Lösungen

Info

Publication number: DE102004030529A1
Application number: DE102004030529A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Heinzl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-06-24
Filing date: 2004-06-24
Publication date: 2006-01-19

Abstract

Ein Verfahren zur Destillation von Flüssigkeiten, insbesondere zur Erzeugung von Frischwasser aus Meer- oder Brackwasser, zeichnet sich dadurch aus, a) dass ein Flüssigkeitsstrom (18) durch eine aus dampf- und wasserdichten Hohlfäden bestehende Kondensatinseinheit (16) strömt und durch an ihr kondensierenden Wasserdampf vorgewärmt wird, b) beim Strömen durch einen Wärmetauscher (40) auf die obere Prozesstemperatur erhitzt wird, dass die Lösung (18) an der Stelle B in eine aus mikroporösen hydrophoben Hohlfäden bestehende Verdampfereinheit (16) eintritt und sich beim Strömen durch die Verdampfungseinheit (8) durch die Abgabe von Wasserdampf und Verdampfungswärme beim Strömen von B nach C abkühlt, c) dass mit einer Vakuumpumpe (38) ein Unterdruck im Dampfraum (6) erzeugt wird, der zumindest teilweise den Siedetemperaturverlauf der Lösung (18) in der Verdampfungseinheit (8) annähert und teilweise unterschreitet, d) dass das sich bildende Destillat mit einer Destillatpumpe (26) abgepumpt wird und e) dass der das Destillationsverfahren verlassende Restdampf in einem Kondensator (42) gegen die zuströmende Lösung kondensiert wird. Es wird auch eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens beschrieben.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und einen Apparat/Vorrichtung zur Destillation von Lösungen und ist besonders geeignet zur Produktion von Frischwasser aus Meer- und Brackwasser.
Bei der Destillation wird eine Flüssigkeit verdampft und der Dampf kondensiert. Sie eignet sich zur Trennung von Flüssigkeiten mit unterschiedlichem Dampfdruck und zur ganzen oder teilweisen Trennung/Abtrennung von Flüssigkeiten aus Salzlösungen.
Eine umsetzbare, realisierbare, machbare, praktikable Destillationsvorrichtung muss sowohl kostengünstig als auch energieeffizient sein. Nur wenn beide Bedingungen erfüllt sind ist ein Destillationsprozess sinnvoll.

Eine bekannte Umsetzung dieser Vorgaben ist die Membrandestillation. Bei der Membrandestillation wird ein poröses dampfdurchlässiges Material benutzt. U.S. Patent 3,340,186 beschreibt eine Vorrichtung die eine luftgefüllte mikroporöse, hydrophobe Membran benutzt. Das hier beschriebene Verfahren ist eine direktkontakt Membrandestillation. Der warme Meerwasserstrom und der kalte Destillatstrom sind in direktem Kontakt mit der Membran.

In der Europäischen Patentanmeldung 0 088315 wird eine Vorrichtung beschrieben zur kontinuierlichen Destillation einer heissen salzhaltigen Lösung oder von Flüssigkeitsgemischen mit unterschiedlichem Dampfdruck.

Die Vorrichtung besteht aus einer thermisch leitenden dampfundurchlässigen Schicht die einen langgestreckte Wand bildet, einer hydrophoben dampfdurchlässigen Membran die eine benachbarte Wand bildet und zusammen eine längsgestreckten Destillatsammelkammer bilden. Die Kammer besitzt einen Auslaß für das Destillat.

Eine bevorzugte Ausführung der Membrandestillation in dieser Anmeldung nutzt eine Spiralwickelkonfiguration. Kaltes Meerwasser/Feed strömt in einer spiralförmigen Kammer in das Zentrum und nimmt dabei Wärme von der Kondensationsfläche auf. Dieses Feed, durch den Kondensationsvorgang des Destillats vorgewärmt, wird nun durch eine Heizung weiter erwärmt und dann in den Konzentratkanal geführt. Die heiße Lösung strömt nun durch den von der Membran begrenzten Kanal nach außen. Beim Strömen durch den Konzentratkanal verdampft ein Teil der Lösung durch die Membran In der Europäischen Patentanmeldung EP1185356 wird eine Methode zur Reinigung einer Flüssigkeit durch Membrandestillation beschrieben. Bei dem Verfahren, das konkrete Stufen verwendet, entsteht Dampf aus einem Flüssigkeitsstrom und passiert eine den Flüssigkeitsstrom begrenzende poröse Wand. Der Dampf kondensiert an einer kühlen Kondensatoroberfläche und bildet einen Kondensatstrom. Die Kondensatoroberfläche trennt einen zugeführten Flüssigkeitsstrom vom Destillatstrom. Dieser zugeführte Flüssigkeitsstrom strömt im Gegenstrom zum dampfabgebenden Flüssigkeitsstrom. Um den Destillatstrom pro treibender Krafteinheit zu vergrößern wird im Dampfraum ein Druck erzeugt der ungefähr gleich dem Dampfdruck der Lösung im jeweiligen Modulsegment ist.

Der Aufbau des Verfahrens erfolgt über verschiedene Schaltungen von Modulen in denen die mikroporösen hydrophoben Hohlfäden und die dampf und wasserundurchlässigen Hohlfäden immer lagenweise im Kreuzstrom mit einem Winkel von 10 bis 170o zueinander angeordnet sind.

Probleme der bekannten Membrandestillationsverfahren.

Ein Problem bei den bekannten Membrandestillationsverfahren mit Hohlfäden besteht darin, dass um größere Temperaturdifferenzen zwischen Lösungseintritt in den mikroporösen hydrophoben Hohlfaden und Austritt der konzentrierten, abgekühlten Lösung aus dem mikroporösen hydrophoben Hohlfaden abzubauen mehrere Kreuzstrom-Modul-Segmente, in dem sich lagenweise mikroporösen Hohlfaden mit dampf- und wasserundurchlässigen Hohlfäden in einem Winkel kreuzen, zusammengeschaltet werden müssen, und dass für jeweils ein Kreuzstrom-Modul-Segment Verteil- und Sammelkanäle benötigt werden in denen sowohl die zugeführte Lösung und die im Kreuzstrom entgegenströmende aufkonzentrierte Lösung verteilt und gesammelt werden. Des weiteren ist bei bekannten Membrandestillationsverfahren die dampf- und wasserdichte Kondensationsoberfläche der Hohlfaden um einen Faktor 1,2 bis 6-fach größer als die mikroporöse hydrophobe Oberfläche der Membranhohlfaden.. Diese Flächenvergrößerung führt, durch eine damit verbundene Vergrößerung des Strömungsquerschnitts in den Strömungskanälen zu einer geringeren Strömungsgeschwindigkeit der zugeführten Lösung als der, durch die mikr. hydrophobe Membran begrenzten, aufzukonzentrierenden Lösung. Die geringere Strömungsgeschwindigkeit verschlechtert, durch die damit verbundene Verringerung des Wärmedurchgangskoeffizienten von Kondensationsfläche zur Lösung, die Übertragung der Kondensationswärme an die zugeführte Lösung erheblich.

Neben der geringeren Wärmeübertragung macht die Verwendung einer großen Kondensationsfläche das Verfahren aufwendig und teuer, auch erhöht sich das Bauvolumen durch sich wiederholende Verteil und Sammelkanäle.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren und Vorrichtung der Eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die zuvor genannten Problem beseitigt sind.

Bezüglich des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst,

a) dass ein, eine Lösung enthaltender Flüssigkeitsstrom durch eine mikroporöse hydrophobe Membran begrenzt wird,
b) dass dafür gesorgt wird, dass Dampf aus dem die Membran berührenden Flüssigkeitsstrom verdampft und der entstehende Dampf durch die Membran hindurch in einen Dampfraum gelangt, und
c) dass eine von der Membranwand getrennte dampf- und flüssigkeitsdichte Kondensationsfläche eingesetzt wird, die den zuströmenden Flüssigkeitsstrom begrenzt, an der der Wasserdampf zumindest teilweise kondensiert,
d) dass der Dampfraum so ausgebildet ist, dass sich zumindest teilweise über sein längliche Erstreckung ein Dampfdruckverlauf ergibt der den Verlauf der Dampfdruckkurve im angrenzenden Strömungskanal, des von der mikroporösen hydrophoben Membran begrenzten Flüssigkeitsstrom, annähert, und zumindest teilweise unter dem Siededampfdruck der Lösung in der Verdunstungseinheit liegt,
e) dass das Verhältnis von Kondensationsfläche zu Verdampferfläche kleiner gleich eins ist.

Bevorzugt werden die Verfahrensschritte a) bis e) mehrfach wiederholt.

Die im Zusammenhang mit den bekannten Verfahren genannten Probleme können also beispielsweise durch die folgenden Schritte beseitigt werden.

In einem Membrandestillationsverfahren mit kontinuierlichem Temperaturverlauf entsteht aus einer Flüssigkeit Dampf an einer hydrophoben mikroporösen Membranwand. Der Dampf tritt durch die mikroporöse hydrophobe Membran in einen Dampfraum mit Unterdruck und kondensiert an einer Stelle an der Kondensationsfläche die einem Dampfdruck kleiner dem Dampfdruck des Dampfes anbietet.. Die Kondensationswärme wärmt die auf der anderen Seite der Kondensationsfläche angrenzende Flüssigkeit vor.

Am Ende des Verfahrens wird der restliche, das Verfahren verlassende Dampf an der zugeführten Lösung kondensiert.

Bezüglich der Vorrichtung wird die zuvor angegebene Aufgaben erfindungsgemäß dadurch gelöst:

a) dass ein, eine Lösung enthaltender Flüssigkeitsstro durch mikroporöse hydrophobe Membran begrenzt wird,
b) dass Dampf aus dem die Membran berührenden Flüssigkeitsstrom entsteht und der entstehende Dampf durch die Membran hindurch in einen Dampfraum gelangt, und
c) dass eine von der Membranwand getrennte dampf- und flüssigkeitsdichte Kondensationsfläche eingesetzt wird, die den zuströmenden Flüssigkeitsstrom begrenzt, an der der Wasserdampf zumindest teilweise kondensiert,
d) Der Dampfraum ist so ausgebildet, dass sich zumindest teilweise über sein längliche Erstreckung ein Dampfdruckverlauf ergibt der den Verlauf der Dampfdruckkurve im angrenzenden Strömungskanal, des von der mikroporösen hydrophoben Membran begrenzten Flüssigkeitsstrom, annähert, und zumindest teilweise unter dem Siededampfdruck der Lösung in der Verdunstungseinheit liegt,
f) dass die Kondensationsfläche gleich oder kleiner als die mikroporöse hydrophobe Membranoberfläche ist, und
g) dass der Dampfraum durch Einbauten in Bereiche mit unterschiedlichem Unterdruck eingeteilt ist, und
h) dass der Abstand der damf- und wasserdichten Hohlfäden, die die Kondensatoreinheit bilden, zueinander so ist, dass das sich bei der Kondensation des Wasserdampfes sich bildende Destillat an den einzelnen dampf- und wasserdichten Hohlfäden ablaufen kann ohne dass sich der Destillatstrom, der an benachbarten Fäden entsteht, berührt.

Eine bevorzugte praktische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der zugeführte Flüssigkeitsstrom zumindest teilweise in einem, durch dampf- und flüssigkeitsdichte Hohlfäden gebildeten Strömungskanal geführt ist, und der abströmende, den Dampf abgebende Flüssigkeitsstrom zumindest teilweise durch mikroporöse hydrophobe Hohlfäden begrenzt ist. Infolge der Zusammenfassung von jeweils mehreren wasser- und dampfdichten Hohlfaden zu Kondensationseinheiten und der Zusammenfassung von mehreren mikroporöse hydrophobe Hohlfäden zu Verdampfungseinheiten und der im wesentlichen parallelen Anordnung von zumindest jeweils einer Kondensationseinheit und Verdampfungseinheit in einem Gehäuse entsteht ein Dampfraum um die Verdampfungs- und Kondensationseinheiten begrenzt zur Umgebung durch das Gehäuse.

Im Dampfraum herrscht ein Unterdruck der gleich oder unter dem Siededampfdruck in der Lösung ist, die an der Stelle B im hydrophoben mikroporösen Hohlfaden in den Dampfraum tritt und größer oder gleich dem Siededampfdruck der Lösung ist, die im dampf und wasserdichten Hohlfaden an der Stelle a in den Dampfraum tritt.

Der Dampfraum kann durch Einbauten quer zur Strömungsrichtung der Lösung in den Hohlfäden in zumindest zwei voneinander getrennte Teildampfräume getrennt sein.

In den Teildampfräumen herrscht ein Unterdruck der gleich oder unter dem Siededampfdruck in der Lösung ist, die im hydrophoben mikroporösen Hohlfaden in den Teildampfraum tritt und größer oder gleich dem Siededampfdruck der Lösung ist, die im dampf und wasserdichten Hohlfaden in den Teildampfraum tritt.

Dieser Unterdruck kann mit einer Vakuumpumpe erzeugt werden.

Eine solche Ausführungsform entspricht thermodynamisch einem Mehrstufenentspannungsverdampfungsverfahren..

Der das Modul verlassende nicht auskondensierte Dampf wird in einem Kühler oder Kondensator kondensiert.

Die Erfindung wird im folgenden Anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert; in diesen zeigt:

1 in schematischer Darstellung eine Destillationsvorrichtung 10 mit einer beispielhaften Anordnung einer Verdampfereinheit 8 und einer Kondensationseinheit 16,

2 in schematischer Darstellung eine beispielhafte Ausführungsform einer insbesondere zur Erzeugung von Frischwasser aus Meer- oder Brackwasser einsetzbaren Destillationsvorrichtung 10 mit einer, einen Flüssigkeitskanal 12 für die zuströmende Flüssigkeit bildenden Kondensatioseinheit 16, und einer, einem Flüssigkeitskanal 14 bildenden Verdampfereinheit 8 für die abströmende Flüssigkeit und einen Dampfraum 6 der in Teildampfräume 28, 30, 32 und 34 unterteilt ist.

3: eine beispielhafte Ausführungsform zur Erzeugung von Frischwasser aus Meer- oder Brackwasser mit einer Verdampfer- und Kondensationseinheit, bei der der Unterdruck in den Teildampfräumen über Drosseln 44 zwischen den einzelnen Teildampfräumen eingestellt ist.

4: eine beispielhafte Anordnung von Membranhohlfäden 20 und Kondensationshohlfäden 24 in jeweils einer Verdampfungseinheit 8 und Kondensationseinheit 16.

Bei den Ausführungsformen der 2 und 3 sind jeweils folgende Merkmale verwirklicht:

a) dass ein, eine Lösung enthaltender Flüssigkeitsstrom 18 durch mikroporöse hydrophobe Membran 20 begrenzt wird,
b) dass Dampf aus dem die Membran 20 der Verdampfereinheit 14 berührenden Flüssigkeitsstrom 18 entsteht und der entstehende Dampf durch die Membranhohlfäden 20 hindurch in einen der Teildampfraum 28, 30, 32, und 34 gelangt,
c) dass eine von der, die Membranwand 20 enthaltenden Verdampfereinheit 14 getrennte Kondensationseinheit 16, die die dampf- und flüssigkeitsdichte Kondensationsfläche aus Kondensationshohlfäden 24 enthält, eingesetzt wird, die den zuströmenden Flüssigkeitsstrom 18 begrenzt, an der der Wasserdampf zumindest teilweise kondensiert,
d) Der Dampfraum 6 ist so ausgebildet, dass sich zumindest teilweise über sein längliche Erstreckung ein Dampfdruckverlauf ergibt der den Verlauf der Dampfdruckkurve im angrenzenden Strömungskanal, des von den mikroporösen hydrophoben Membranhohlfäden 20 begrenzten Flüssigkeitsstrom 18, annähert, und zumindest teilweise unter dem Siededampfdruck der Lösung in der Verdampfungsseinheit 8 liegt,
e) dass die Kondensationsfläche aus Kondensationshohlfäden 24 gleich oder kleiner als die mikroporöse hydrophobe Membranoberfläche aus Membranhohlfäden 20 ist, und
f) dass der Dampfraum 6 durch Einbauten 4 in Bereiche mit unterschiedlichem Unterdruck eingeteilt ist, und
g) dass der Abstand der dampf- und wasserdichten Kondensationshohlfäden 24, die die Kondensationseinheit 16 bilden, zueinander so ist, dass das sich bei der Kondensation des Wasserdampfes sich bildende Destillat an den einzelnen dampf- und wasserdichten Kondensationsohlfäden 24 ablaufen kann ohne dass sich der Destillatstrom, der an benachbarten Kondensationshohlfäden 24 entsteht, berührt.

Wie Anhand der 2 und 3 zu erkennen ist, ist bevorzugt eine Mehrfachanordnung von jeweils die Merkmale a) bis g) aufweisenden Einheiten vorgesehen.

In der Darstellung gemäß 1 ist die Membran 20 als unterbrochene Linie und die Kondensationsfläche 24 als durchgezogene Linie dargestellt

Die 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Destillationsvorrichtung 10 mit einer beispielhaften Anordnung einer Verdampfereinheit 8 und einer Kondensationseinheit 16

Der die betreffende Lösung enthaltende Flüssigkeitsstrom 18, insbesondere Meer- oder Brackwasser, wird über eine Pumpe 26 zugeführt. Der Flüssigkeitsstrom 18 tritt an der Stelle A in die Kondensationseinheit 16 ein und durchströmt die Kondensationseinheit 16. Beim Strömen durch die Kondensationseinheit 16 wird der Flüssigkeitsstrom durch den, an der Kondensationseinheit 16 kondensierenden Dampf und die dabei freiwerdende Kondensationswärme vorgewärmt. Der Flüssigkeitsstrom 18 tritt in einen Wärmetauscher 40 ein, in dem er auf die obere Prozesstemperatur erwärmt wird.

Nach dem Wärmetauscher 40 tritt der Flüssigkeitsstrom 18 an der Stelle B in die, durch die mikroporöse hydrophobe Membran begrenzte Verdampfereinheit 8 ein. Beim Strömen durch die Verdampfereinheit 8 kühlt sich der Flüssigkeitsstrom 18 durch die Abgabe von Verdampfungswärme ab. Im Dampfraum 6 wird mit einer Vakuumpumpe 38 ein Unterdruck erzeugt. Der, die Destillationsvorrichtung 10 verlassende Restdampf wird in einem Kondensator 42 an der zuströmenden, die Lösung enthaltende, Flüssigkeit 18 kondensiert. Das Destillat, das sich in der Destillationseinrichtung sammelt, wird mit einer Destillatpumpe 36 abgepumpt.

Bei der beispielhaften Ausführung gemäß 2 ist der Dampfraum 6 durch Einbauten 4 in die Teildampfräume 28, 30, 32 und 34 unterteilt. Mit einer Vakuumpumpe 38 wird in den Teildampfräumen 28, 30, 32, und 34 ein Unterdruck erzeugt. Der Unterdruck nimmt von Teildampfraum 28 über 30 über 32 und 34 zu.. Aus den Teildampfräumen wird das sich bildende Destillat mit einer Destillatpumpe 36 abgepumpt. Mit der Vakuumpumpe 38 werden auch die Inertgase, z.B. im Meerwasser gelöste Luft, abgesaugt.

Bei der beispielhaften Ausführung gemäß 3 sind jeweils zwei durch die Einbauten 4 benachbarte Teildampfräume über Drosseln 44 miteinander verbunden: Mit einer Vakuumpumpe 38 in den Dampfräumen 28, 30, 32, und 34 ein Unterdruck erzeugt. Der Unterdruck nimmt von Teildampfraum 28 über 30 über 32 und 34 zu. Über die Drosseln gelangt das Destillat von Teildampfraum 28 über 30, über 32 nach 34. Dort wird das Destillat mit der Destillatpumpe 36 abgepumpt.

4 zeigt in einer isometrischen Darstellung einen Ausschnitt einer beispielhafte Anordnung einer Verdampfereinheit 8 und einer Kondensationseinheit 16. Die Membranhohlfäden 20 und Kondensationshohlfäden 24 jeder Verdampfungseinheit 8 und Kondensationseinheit 16 sind jeweils in einem Durchführungsblock 56 zusammengefasst. Der Durchführungsblock 56 erstreckt sich jeweils entlang der, die Verdunstungseinheit 8 bildenden Membranhohlfäden 20 und der die Kondensationseinheit 16 bildenden Kondensationshohlfäden 24 durch die Einbauten 6.

4: Einbauten
6: Dampfraum
8: Verdampfungseinheit
10: Destillationsvorrichtung
12: Flüssigkeitskanal zuströmende Lösung
14: Flüssigkeitskanal abströmende Lösung
16: Kondensationseinheit
18: Flüssigkeitsstrom
20: Membranhohlfaden
24: Kondensationshohlfaden
26: Pumpe
28: Teildampfraum
30: Teildampfraum
32: Teildampfraum
34: Teildampfraum
36: Destillatpumpe
38: Vakuumpumpe
40: Wärmetauscher
42: Kondensator
44: Drosseln
56: Durchführungsblock

Claims

Verfahren zur Dtsrillation von Lösungen, insbesondere zur Erzeugung von Frischwasser aus Meer- oder Brackwasser, dadurch gekennzeichnet, a) dass ein, eine Lösung enthaltender Flüssigkeitsstrom (18) durch eine mikroporöse hydrophobe Membran (20) begrenzt wird, b) dass Dampf aus dem die Membran (20) der Verdampfereinheit (14) berührenden Flüssigkeitsstrom (18) entsteht und der entstehende Dampf durch die Membran (20) hindurch in einen Dampfraum gelangt, c) dass eine von der die hydrophobe mikroporöse Membranwand 20 enthaltenden Verdampfereinheit (14) getrennte Kondensationseinheit (16), die die dampf- und flüssigkeitsdichte Kondensationsfläche (24) enthält, eingesetzt wird, die den zuströmenden Flüssigkeitsstrom (18) begrenzt, an der der Wasserdampf zumindest teilweise kondensiert, d) dass der Dampfraum (6) durch Einbauten (4) in Bereiche mit unterschiedlichem Unterdruck eingeteilt ist, e) dass in den Teildampfräume (28), (30), (32) und (34) sich zumindest teilweise über seine Erstreckung längs der Verdampfereinheit sich ein Dampfdruckverlauf ergibt, der den Verlauf der Dampfdruckkurve des Flüssigkeitsstroms (18) im angrenzenden Strömungskanal, der von der mikroporösen hydrophoben Membran (20) begrenzt ist, annähert und zumindest teilweise unter dem Siededampfdruck der Lösung in der Verdunstungseinheit liegt und, f) dass die äussere Oberfläche der Kondensationshohlfäden (24) gleich oder kleiner als die äussere Oberfläche der mikroporöse hydrophobe Membranhohlfäden (20) ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrenschritte a) bis f mehrfach wiederholt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an einer jeweiligen Membran (20) nach einem Membrandestillationsverfahren Wasser aus dem Flüssigkeitsstrom (18) verdampft wird..
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an einer jeweiligen Membran (20) nach einem Membrandestillationsverfahren in konkreten Stufen mit zugeordneten Dampfdruckstufen Wasser aus dem Flüssigkeitsstrom (18) verdampft wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Ende des Verfahrens der restliche, noch verbliebene Dampf am zugeführten, die betreffende Lösung enthaltenden Flüssigkeitsstrom (18) kondensiert wird.
Vorrichtung zur Destillation von Lösungen, insbesondere zur Erzeugung von Frischwasser aus Meer- oder Brackwasser, dadurch gekennzeichnet, a) dass ein, eine Lösung enthaltender Flüssigkeitsstrom (18) durch eine mikroporöse hydrophobe Membran (20) begrenzt wird, b) dass Dampf aus dem die Membran (20) der Verdampfereinheit (14) berührenden Flüssigkeitsstrom (18) entsteht und der entstehende Dampf durch die Membran (20) hindurch in einen Dampfraum gelangt, c) dass eine von der die Membranwand (20) enthaltenden Verdampfereinheit (14) getrennte Kondensationseinheit (16), die die dampf- und flüssigkeitsdichte Kondensationsfläche (24) enthält, eingesetzt wird, die den zuströmenden Flüssigkeitsstrom (18) begrenzt, an der der Wasserdampf zumindest teilweise kondensiert, d) dass der Dampfraum (6) durch Einbauten (4) in Bereiche mit unterschiedlichem Unterdruck eingeteilt ist., e) dass die Teildampfräume (28), (30), (32) und (34) so ausgebildet sind, dass sich zumindest teilweise über sein längliche Erstreckung ein Dampfdruckverlauf ergibt, der den Verlauf der Dampfdruckkurve des Flüssigkeitsstroms (18) im angrenzenden Strömungskanal, der von der mikroporösen hydrophoben Membran (20) begrenzt ist, annähert und zumindest teilweise unter dem Siededampfdruck der Lösung in der Verdunstungseinheit liegt. f) dass die Kondensationsfläche (24) gleich oder kleiner als die mikroporöse hydrophobe Membranoberfläche (20) ist, und h) dass der Dampfraum (6) durch Einbauten (4) in Bereiche mit unterschiedlichem Unterdruck eingeteilt ist. dass der Abstand der dampf- und wasserdichten Hohlfäden, die die Kondensatoreinheit bilden, zueinander so ist, dass das sich bei der Kondensation des Wasserdampfes sich bildende Destillat an den einzelnen dampf- und wasserdichten Kondensationshohlfäden 24 ablaufen kann ohne dass sich der Destillatstrom, der an benachbarten Kondensationshohlfäden 24 entsteht, berührt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Mehrfachanordnung von jeweils die Merkmale a) bis f) aufweisenden Einheiten.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der die betreffende Lösung enthaltende Flüssigkeitsstrom zumindest teilweise in der Destillationseinheit (10) zumindest teilweise in einer aus mikroporösen hydrophoben Membranhohlfäden begrenzten Verdampfereinheit (8) und in einer aus dampf- und wasserdichten Hohlfäden begrenzten Kondensationseinheit (16) geführt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Destillationseinheit (10) mehrere Verdampfungseinheiten (8) und Kondensationseinheiten (16) umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Dampfraum (6) durch Einbauten 4 in verschiedene Teildampfräume beispielweise (28), (30), (32) und (34) unterteilt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdruck in den Teildampfräumen (28), (30), (32) und (34) über Drosseln (44) eingestellt wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Inertgase mit einer Vakuumpumpe (38) abgezogen werden.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der verbleibende Restdampf gegen die zuströmende Lösung (18) in einem Kondensator (42) kondensiert wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösung (18) nach dem verlassen der Kondensationseinheit in einem Wärmetaucher (40) auf die obere Prozesstemperatur gebracht wird.