DE10114434B4

DE10114434B4 - Rotationsverdampfer mit prozeßabhängiger Drehzahlregelung

Info

Publication number: DE10114434B4
Application number: DE10114434A
Authority: DE
Inventors: Hans-Georg Genser
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-03-23
Filing date: 2001-03-23
Publication date: 2005-04-07
Anticipated expiration: 2021-03-24
Also published as: DE10114434A1; US20030000651A1; US7153396B2

Abstract

Vorrichtung zum Verdampfen wenigstens einer Substanz mit
a) einem Rotationsgefäß (2) zur Aufnahme eines Mediums (M), das die wenigstens eine zu verdampfende Substanz umfaßt oder aus dieser bzw. diesen besteht,
b) einer Antriebseinrichtung (6) zum Rotieren des Rotationsgefäßes um eine gegen die Richtung der Schwerkraft (G) geneigte Rotationsachse (R) und mit
c) einer mit der Antriebseinrichtung in Wirkverbindung stehenden Kontrolleinrichtung (60, 14, 15, 16)
c1) zum Erfassen wenigstens einer Prozeßgröße und
c2) zum automatischen Steuern oder Regeln der Drehzahl des Rotationsgefäßes abhängig von der oder den erfaßten Prozeßgröße(n),
wobei
d) die Kontrolleinrichtung die Drehzahl des Rotationsgefäßes so steuert oder regelt, daß sich im unteren Bereich des Rotationsgefäßes ein durch die Schwerkraft nach unten gezogenes Reservoir des Mediums befindet, aus dem heraus sich zumindest an einem Teilbereich der Innenwandung des Rotationsgefäßes ein, vorzugsweise wenigstens annähernd gleichmäßiger und/oder für die Verdampfungsleistung günstiger, permanent erneuerter Film...

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verdampfen wenigstens einer Substanz.
Es sind als Rotationsverdampfer bezeichnete Vorrichtungen zum Verdampfen von Substanzen, insbesondere zum Verdampfen von Lösemitteln beim Konzentrieren oder Destillieren von pharmazeutischen oder chemischen Produkten, bekannt. Bei diesen bekannten Rotationsverdampfern werden die zu verdampfenden, flüssigen Substanzen in den Hohlraum eines, im allgemeinen in einem Heizbad, rotierbaren Rotationskolben (Verdampfergefäß) eingebracht. Durch Rotation des Rotationskolben wird auf der Innenseite des Rotationskolbens ein dünner Flüssigkeitsfilm erzeugt, aus dem heraus die Substanzen, insbesondere das Lösemittel, verdampfen. Ein gewisser Teil der Substanz bzw. des Lösemittels verdampft auch direkt aus dem Flüssigkeitsspiegel im Rotationskolben. Der Dampf wird aus dem Rotationskolben durch eine Dampfleitung einem Kühler zugeführt und dort wieder auskondensiert. Im allgemeinen wird im Rotationskolben auch ein Unterdruck oder Vakuum erzeugt, um den Dampfdruck der zu verdampfenden Substanzen zu erhöhen und um das Produkt zu schonen. Die Dampfleitung ist in einem Durchführungsbereich an den Rotationskolben über eine drehbare Verbindung angeschlossen. Die Verbindungsstelle ist mittels einer Rotationsdichtung abgedichtet.
Die DE-PS 1 224 062 offenbart einen Rotationsverdampfer mit einem um seine Symmetrieachse über einen motorischen Antrieb drehbaren Arbeitskolben. Der Arbeitskolben ist außerdem um eine zu seiner Symmetrieachse senkrecht verlaufende Schwenkachse frei schwenkbar, wobei er auf der Oberfläche eines Wasserbades frei schwimmt. Bei einem Rotationsverdampfer mit einem solchen Pendelsystem wird also die Gewichtskraft des Arbeitskolbens mit der darin enthaltenen zu verdampfenden Substanz allein durch den Auftrieb des Arbeitskolbens im Wasserbad gehalten und dadurch werden Drehmomente und Kräfte auf die Halterung des Arbeitskolbens deutlich reduziert.
Aus der DE 35 11 981 C2 ist ein Verfahren zur Vakuumrotationsverdampfung sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bekannt. Dieser bekannte Rotationsverdampfer weist ein Pendelsystem auf, bei dem der Rotationskolben auf bzw. in einem Flüssigkeitsbad mit freien Auftrieb schwimmend gehalten wird. Es wird nun die Höhenlage des Rotationskolbens relativ zum Flüssigkeitsspiegel der Badflüssigkeit des Flüssigkeitsbades direkt oder indirekt gemessen und als Regelgröße einer Regelstrecke oder als Steuergröße einer Steuerstrecke zur Regelung bzw. Steuerung des Füllinhaltes des Rotationskolbens verwendet. Die Höhenlage des Rotationskolbens relativ zum Flüssigkeitsspiegel stellt ein direktes Maß für den Füllinhalt des Rotationskolbens, also die im Rotationskolben befindliche Flüssigkeitsmenge dar. Als Stellgröße zum Regeln dieser Höhenlage und damit des Füllinhaltes des Rotationskolbens wird die unmittelbar zugeführte, zu verdampfende Flüssigkeit verwendet. Ein entsprechendes Stellelement (Magnetventil) ermöglicht die Zufuhr an zu verdampfender Flüssigkeit in Rotationskolben und sperrt diese, um somit den Füllinhalt des Rotationskolbens mit der zu verdampfenden Flüssigkeit auf der gewünschten Sollgröße zu halten. Dadurch befindet sich immer soviel an zu verarbeitendem Medium im Rotationskolben, daß dessen Innenfläche bei der Rotation überwiegend mit dem Medium benetzt ist. Damit arbeitet der Rotationsverdampfer mit einem guten Wirkungsgrad. Zur Erfassung der Höhenlage des Rotationskolbens relativ zum Flüssigkeitsspiegel kann die Veränderung seiner Winkellage zu einer ortsfesten Halterung, z. B. einem Stativ, mit einem Inklinometer, das ein Drehpotentiometer enthält, oder über Lichtschranken oder einen sich mit der Höhenlage verändernden, senkrecht zur Flüssigkeitsoberfläche stehenden, Widerstand gemessen werden.
Aus der DE 35 22 607 A1 sind ein weiteres Rotationsverdampfungsverfahren und ein weiterer Rotationsverdampfer bekannt, bei denen der Masseinhalt des Rotationskolbens oder eine Veränderung diese Masseinhaltes entsprechend dem Eindringen des Rotationskolbens in die Badflüssigkeit durch Wiegen festgestellt wird und das Ergebnis des Wiegens dann als Regelgröße oder Steuergröße für den Verdampfungsprozeß verwendet wird. Der Rotationskolben ist auf bzw. in einem Flüssigkeitsbad mit Auftrieb schwimmend gehalten, insbesondere durch ein Pendelsystem oder ein lineares Hebe- und Senksystem. Das Wiegen des Masseinhaltes des Rotationskolbens kann indirekt durch ein Wiegen des Bades mit der Flüssigkeit oder des Rotationskolbens mit Antriebssystem und Stativ oder Kühler oder durch Wiegen des Kolbenmasseninhaltes und der Destillatmasse oder durch ein Wiegen des Produktes vor dem Einbringen in den Rotationskolbens bzw. ein Messen des Volumens des Rotationskolbens und ferner ein Wiegen der Destillatmenge während oder nach der Destillation bzw. Feststellung dessen Volumens bestimmt werden. Da bei sich veränderndem Kolbenmasseninhalt sich auch die Leistungsaufnahme des Antriebsmomentes des Antriebes verändern, können auch die Leistungsaufnahme bzw. das Antriebsmoment oder Bremsmoment des Antriebes des Rotationskolbens direkt oder indirekt gemessen und als Regelgröße oder Steuergröße des Verdampfungsprozesses verwendet werden. In einer weiteren Variante dieses bekannten Rotationsverdampfers kann der Auftrieb auf den Rotationskolben im Bad gemessen und als Regelgröße oder Steuergröße verwendet werden. Der Auftrieb kann insbesondere durch Kraft-, Zug-, Druck- oder Torsionsmeßelemente, insbesondere Dehnmeßstreifen, zum Feststellen der Auftriebskraft gemessen werden. Auch der Auftrieb ist ein direktes Maß für den Kolbenmasseninhalt. Als Regelung für den Verdampfungsprozeß wird in der DE 35 22 607 A1 lediglich die Produktzufuhr genannt, wobei auf die ältere DE 35 11 981 C2 Bezug genommen wird. Es wird also die Masse des gesamten Inhaltes des Rotationskolbens geregelt oder gesteuert. Weitere Regelungen oder Steuerungen außer der des Befüllungsgrades des Rotationskolbens sind nicht angegeben.
Aus DE 33 30 764 A1 ist eine weitere Ausführungsform eines Rotationsverdampfers bekannt, bei der die Drehgeschwindigkeit des Rotationskolbens abgetastet wird und die Drehgeschwindigkeit zeitgesteuert innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls von einer vorgegebenen Anfangsgeschwindigkeit auf eine niedrigere Endgeschwindigkeit verlangsamt wird.
Aus CH 411 783 ist ein weiterer Rotationsverdampfer bekannt, bei dem die Drehzahl des Rotationskolbens veränderbar ist. In Abhängigkeit von welchen Bedingungen die Drehzahl verändert wird, ist in CH 411 783 nicht erwähnt.
Die weitere Druckschrift DE 199 09 228 A1 offenbart nun ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Eindampfen von Flüssigkeitsproben auf ein bestimmtes Restvolumen mit einem rotierenden Verdampfungskolben, der birnenförmig ausgebildet ist mit einem bauchigen oberen Bereich und einem sich verjüngenden Fortsatz im unteren Bereich. Dieses Verdampfungssystem unterscheidet sich von den bisher beschriebenen Rotationsverdampfern zunächst darin, daß die Rotationsachse des Verdampfungskolbens vertikal, also parallel zur Gravitationskraft, gerichtet ist. Dadurch sammelt sich das flüssige Medium im unteren, verjüngten Bereich des Verdampfungskolbens, solange sich der Kolben nicht dreht. Für einen Verdampfungsprozeß wird der Verdampfungskolben jedoch nun so schnell gedreht, daß das gesamte Medium aufgrund der Zentrifugalkräfte nach oben in den bauchigen Bereich steigt und dort an der Innenwandung einen dicken Film bildet. Gesteuert wird das Hochwandern des Mediums in den bauchigen Bereich mit einer am Übergang zwischen dem bauchigen Bereich und dem Fortsatz angeordneten Lichtschranke, zur Erfassung des Flüssigkeitspegels. Während des Verdampfungsprozesses befindet sich kein Medium im unteren Bereich oder Fortsatz des Kolbens. Außerdem wird der Film im bauchigen Bereich des Kolbens nicht wie bei einem üblichen Rotationsverdampfer während des Verdampfungsprozesses ständig erneuert oder neu aufgezogen, sondern verbleibt an der Innenwand des Kolbens, bis nur noch der Restfilm übrig ist. Der Wirkungsgrad oder die Verdampfungsleistung dieses Rotationsverdampfers ist deshalb beschränkt.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verdampfen wenigstens einer Substanz mit einem guten Wirkungsgrad anzugeben.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 21.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 1 zum Verdampfen wenigstens einer Substanz umfaßt

a) ein Rotationsgefäß (oder: Arbeitsgefäß) zur Aufnahme eines Mediums (oder: eines Produktes), das die wenigstens eine zu verdampfende Substanz enthält oder aus dieser besteht, und
b) eine Antriebseinrichtung zum Rotieren (Drehen) des Rotationsgefäßes um eine gegen die Schwerkraft (oder: Gravitationskraft, Erdanziehungskraft) geneigte, also nicht parallel zur Schwerkraft gerichtete, Rotationsachse (Drehachse) sowie
c) eine mit der Antriebseinrichtung in Wirkverbindung stehende Kontrolleinrichtung
c1) zum unmittelbaren oder mittelbaren Erfassen wenigstens einer Prozeßgröße und
c2) zum automatischen (selbsttätigen) Einstellen oder Anpassen oder Steuern oder Regeln der Drehzahl des Rotationsgefäßes abhängig von der oder den erfaßten Prozeßgröße(n), wobei
d) die Kontrolleinrichtung die Drehzahl des Rotationsgefäßes so steuert oder regelt, daß sich im unteren Bereich des Rotationsgefäßes ein durch die Schwerkraft nach unten gezogenes Reservoir des Mediums befindet, aus dem heraus sich zumindest an einem Teilbereich der Innenwandung des Rotationsgefäßes ein, vorzugsweise wenigstens annähernd gleichmäßiger und/oder für die Verdampfungsleistung günstiger, permanent erneuerter Film des Mediums bildet.

Unter dem Begriff Verdampfen sollen dabei alle Vorgänge verstanden werden, bei denen eine Substanz aus einer nicht gas- oder dampfförmigen Phase in eine Gasphase oder Dampfphase übergeht, umfaßt also insbesondere das Verdampfen einer flüssigen Substanz zu Dampf im engeren Sinne und auch das Schmelzen und anschließende Verdampfen oder das Sublimieren einer festen Substanz zu Dampf. Die Vorrichtung und das Verfahren zum Verdampfen wenigstens einer Substanz könnten deshalb auch als Vorrichtung und Verfahren zum Überführen wenigstens einer nicht-gasförmigen Substanz in die Gas- oder Dampfphase bezeichnet werden.
Das Verfahren gemäß Anspruch 21 zum Verdampfen wenigstens einer Substanz umfaßt die folgenden Verfahrensschritte:

a) Einbringen eines Mediums, das die wenigstens eine zu verdampfende Substanz enthält oder aus dieser besteht, in ein Rotationsgefäß;
b) Rotieren des Rotationsgefäßes um eine Rotationsachse, die gegen die Schwerkraft geneigt ist,
c) Erfassen wenigstens einer Prozeßgröße (unmittelbar oder mittelbar);
d) automatisches Steuern oder Regeln oder Einstellen oder Anpassen der Drehzahl des Rotationsgefäßes abhängig von der erfaßten, wenigstens einen Prozeßgröße, derart, daß im unteren Bereich des Rotationsgefäßes sich ein durch die Schwerkraft nach unten gezogenes Reservoir des Mediums bildet, aus dem heraus zumindest an einem Teilbereich der Innenwandung des Rotationsgefäßes ein, vorzugsweise wenigstens annähernd gleichmäßiger und/oder für die Verdampfungsleistung günstiger, Film des Mediums erzeugt und permanent erneuert wird.

Die Erfindung geht zunächst aus von der auch schon in der DE 35 11 981 C2 beschriebenen Tatsache, daß der Wirkungsgrad des Rotationsverdampfers um so besser ist, je größer der Anteil der von dem im Rotationsgefäß befindlichen Medium (zu verdampfende Substanz, ggf. mit Trägersubstanzen oder Lösemitteln) benetzten Innenfläche des Rotationsgefäßes bei der Rotation ist. Es soll also ein für die Verdampfungsleistung möglichst idealer und permanent erneuerter Film (oder: Schicht) des zu verdampfenden Mediums an der Innenwand des Rotationsgefäßes erzeugt werden, so daß eine möglichst große Verdampfungsoberfläche und damit eine möglichst hohe Verdampfungsrate oder ein möglichst hoher Wirkungsgrad erzielt wird.
Während nun bei der DE 35 11 981 C2 sowie der DE 35 22 607 A1 zum Erreichen dieses Ziels der Weg beschritten wird, immer so viel an zu verarbeitenden Medium im Rotationskolben bereitzustellen, daß die Innenfläche bei der Rotation überwiegend mit dem Medium benetzt ist, beschreitet die Erfindung einen anderen Lösungsweg., der auch zusätzlich oder ergänzend zur Lösung gemäß dem Stand der Technik eingeschlagen werden kann.
Die Erfindung basiert zunächst auf der Überlegung, daß zur Anpassung oder Steigerung der Verdampfungsleistung, insbesondere der Destillationsleistung oder Konzentrationsleistung, eines Rotationsverdampfers eine wesentliche Prozeßgröße die Drehzahl oder Drehgeschwindigkeit (Winkelgeschwindigkeit) des Rotationsgefäßes ist. Insbesondere wird durch die Drehzahl des Rotationsgefäßes unmittelbar die Bildung, Beschaffenheit und Ausdehnung des Films (der dünnen Schicht) des Mediums mit der zu verdampfenden Substanz auf der Innenseite des Rotationsgefäßes beeinflußt. Da aus diesem Film heraus die Substanz verdampft, beeinflußt die Drehzahl auch unmittelbar die Verdampfungsleistung des Rotationsverdampfers.
Die Erfindung beruht auf der weiteren Überlegung, die Drehzahl des Rotationsgefäßes automatisch zu steuern oder zu regeln und diese Steuerung oder Regelung der Drehzahl des Rotationsgefäßes abhängig von wenigstens einer mittelbar oder unmittelbar erfaßten weiteren Prozeßgröße des Verdampfungsprozesses zu machen. Dadurch können Anderungen oder zu große Abweichungen der aktuellen Prozeßbedingungen oder Prozeßgrößen durch eine entspre chende Anpassung der Drehzahl des Rotationsgefäßes wenigstens teilweise verhindert oder ausgeglichen werden.
Durch die geeignete Einstellung oder Anpassung der Drehzahl des Rotationsgefäßes zumindest an einem Teilbereich der Innenwandung des Rotationsgefäßes ein Film (eine Schicht) des Mediums erzeugt. Dadurch wird die Verdampfungsoberfläche des Mediums erheblich vergrößert. Der Film des Mediums sollte möglichst gleichmäßig sein über die Innenfläche des Rotationsgefäßes, wobei vor allem vorteilhaft ist, wenn der Film möglichst zusammenhängend ist und einen möglichst große Fläche der Innenwandung des Rotationsgefäßes bedeckt oder benetzt. Somit kann die Verdampfungsleistung (oder: Verdampfungsrate) des Rotationsverdampfers durch Steuerung oder Regelung der Drehzahl des Rotationsgefäßes möglichst hoch eingestellt oder optimiert werden.
Im unteren Bereich des Rotationsgefäßes wird im allgemeinen ein höherer Spiegel des Mediums sein, sich also ein durch die Gravitationskraft nach unten gezogener größerer Anteil des Mediums als Reservoir befinden, aus dem heraus sich durch die Rotation mit angepaßter Drehzahl und die dadurch erzeugten Mitnahme- und Zentrifugalkräfte der Film des Mediums an der Innenfläche des Rotationsgefäßes bildet.
Die Ausbildung des Filmes des Mediums an der inneren Oberfläche des Rotationsgefäßes ist ein komplexer Vorgang, der von dem Wechselspiel der Kohäsionskräfte im Medium und der Adhäsionskräfte zwischen dem Medium und der Gefäßwand des Rotationsgefäßes einerseits sowie der auf das Medium ferner einwirkenden Schwerkraft (oder: Erdanziehungskraft, Gravitationskraft) und der durch die Rotation erzeugten Zentrifugalkräfte andererseits abhängt. Die Drehzahlanpassung gemäß der Erfindung greift durch die entsprechende Anderung der Zentrifugalkräfte in diesen Prozeß der Filmbildung zum Zustandekommen eines optimalen Films ein.
Von besonderer Bedeutung als Prozeßgrößen sind die Materialeigenschaften des Mediums, wie die Viskosität, das Schäumverhalten, das Transportverhalten (vor allem bei Pulvern, Granulaten oder anderen festen Produkten). Die Eigenschaften des Mediums können auch temperaturabhängig sein, so daß auch die Prozeßtemperatur eine Rolle spielt.
Insbesondere können die folgenden Prozeßgrößen (oder: Prozeßfaktoren, Prozeßparameter) bei der selbsttätigen Einstellung oder Anpassung der Drehzahl des Rotationsgefäßes berücksichtigt werden:

• Viskosität des im Rotationsgefäß befindlichen Produktes
• Temperatur des im Rotationsgefäß befindlichen Produktes
• Transportverhalten von Pulvern, Granulaten oder anderen festen Produkten im Rotationsgefäß
• Schäumen des Produktes im Rotationsgefäß
• Vibrationen oder Schwingungen von Komponenten des Rotationsverdampfers, insbesondere des Rotationsgefäßes, die beispielsweise durch Masseunwuchten oder Resonanzen verursacht werden können
• Verhalten des Wasser- oder Wärmeträgerbades, insbesondere Herausspritzen des Wassers oder des Wärmeträgers
• Leistungsfähigkeit des Rotationsgefäßantriebes.

Durch Anpassung der Drehzahl des Rotationsgefäßes kann nun in Abhängigkeit von einer oder mehreren dieser Prozeßgrößen die Leistung des Rotationsverdampfers unter den ansonsten gegebenen Bedingungen optimiert werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Vorrichtung und des Verfahrens gemäß der Erfindung ergeben sich aus den vom Anspruch 1 bzw. Anspruch 21 jeweils abhängigen Ansprüchen.
In der technischen Realisierung der Erfindung wird im allgemeinen ein Regelkreis aufgebaut werden, dessen Regelgröße(n) die Prozeßgröße(n) oder den Prozeßgröße(n) entsprechende Meß- oder Sensorsignale oder Meßwerte sind und dessen Stellgröße die Drehzahl des Rotationsgefäßes ist.
Das Rotationsverdampfungssystem gemäß der Erfindung ist gleichermaßen für Medien in der flüssigen Phase als auch für Medien in der festen Phase, insbesondere in Form von Pulver oder Granulat, geeignet.
Bei aus festen Partikeln (Körner) gebildetem Medium wird die Drehzahl des Rotationsgefäßes vorzugsweise so gesteuert oder geregelt, daß die Partikel der zu verdampfenden Substanzen) oder des Mediums möglichst gut vermischt werden.
Die Drehzahl des Rotationsgefäßes wird ferner vorzugsweise so eingestellt, daß ein möglichst guter Wärmetransport innerhalb der zu verdampfenden Substanz(en) oder des Mediums erreicht wird, insbesondere bei festen Stoffen.
Die Vorrichtung umfaßt im allgemeinen ein Wärmeträgerbad, in das das Rotationsgefäß im Betrieb wenigstens teilweise eintaucht oder eintauchbar ist. Das Wärmeträgerbad dient im allgemeinen als Wärmequelle zum Einstellen einer Prozeßtemperatur im Rotationsgefäß.
Da nun durch die Rotation des Rotationsgefäßes im allgemeinen auch der Wärmeträger mit in Bewegung gesetzt wird, kann bei zu hohen Drehzahlen der Wärmeträger aus dem Bad herausgeschleudert werden oder herausspritzen. Es wird deshalb entweder eine generelle Drehzahlbegrenzung nach oben vorgesehen oder der Austritt von Wärmeträger aus dem Bad ebenfalls als Prozeßgröße überwacht und für die Drehzahlsteuerung oder Drehzahlregelung mit berücksichtigt.
Die Vorrichtung weist in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ein Pendelsystem auf, so daß das Rotationsgefäß zusätzlich, vorzugsweise zumindest in einem vorgegebenen Schwenkbereich frei, um eine Schwenkachse schwenkbar ist. Die Kontrolleinrichtung erfaßt dann vorzugsweise einen Schwenkwinkel des Rotationsgefäßes gegenüber einer Referenzlage als Prozeßgröße. Dieser Schwenkwinkel ändert sich nämlich mit der Drehzahl des Rotationsgefäßes und umgekehrt. Die Rotationsachse ist vorzugsweise im wesentlichen orthogonal zur Schwenkachse gerichtet.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Rotationsachse eine Hauptträgheitsachse (Eigenachse) des Rotationsgefäßes, vorzugsweise eine Symmetrieachse, bezüglich derer das Rotationsgefäß rotationssymmetrisch ausgebildet ist. Dadurch wird eine stabile Rotation des (leeren) Rotationsgefäßes ohne Unwuchten erreicht.
Das Rotationsverhalten auch eines solchen „ausgewuchteten" Rotationsgefäßes ändert sich jedoch, sobald das Medium (Produkt) eingefüllt wird. Die durch das Medium eingebrachte Asymmetrie der Massenverteilung und des Massenträgheitsmomentes bewirkt ein Abweichen der Hauptträgheitsachse des mit Medium gefüllten Rotationsgefäßes von der Rotationsachse. Dadurch werden peri odisch wechselnde Kräfte und Drehmomente (Unwuchten) auf die Antriebswelle und die Rotationslager übertragen, die Eigenschwingungen anregen oder zu Resonanzen führen können.
Diese an sich unerwünschten Unwuchten werden in besonders vorteilhaften Ausgestaltungen der Vorrichtung und des Verfahrens dazu ausgenutzt, die Drehzahl zu steuern oder zu regeln. Die Unwuchten werden nämlich um so kleiner, je gleichmäßiger sich das Medium um die Rotationsachse verteilt, also je gleichmäßiger der Film des Mediums im Rotationsgefäß ist.
Aus diesem Grund wird in einer ersten Ausgestaltung als Prozeßgröße(n) die Massenverteilung, das Massenträgheitsmoment und/oder eine Anderung der Massenverteilung bzw. des Massenträgheitsmoments der zu verdampfenden Substanzen) oder des Mediums im Rotationsgefäß erfaßt.
Dies kann insbesondere durch Messung der Unwuchten geschehen. Eine weitere Möglichkeit zur Erfassung des Massenträgheitsmoments besteht in der Messung der zur Beschleunigung oder Abbremsung des Rotationsgefäßes von einer ersten Drehzahl auf eine zweite Drehzahl benötigten Zeit, die sich mit Trägheitsmoment ändert.
In einer alternativen, zweiten Ausgestaltung können auch die durch die Unwuchten erzeugten Schwingungen oder Resonanzen als Prozeßgröße erfaßt werden.
Es kann in einer weiteren Ausgestaltung als Prozeßgröße auch die zum Rotieren des Rotationsgefäßes benötigte Antriebsleistung erfaßt werden, die von der Masse und dem Trägheitsmoment des Mediums im Rotationsgefäß abhängt.
Die Kontrolleinrichtung kann in allen Ausführungsformen die Drehzahl des Rotationsgefäßes abhängig von einem Vergleich der bei mit den Substanz(en) gefülltem Rotationsgefäß erfaßten aktuellen Prozeßgröße einerseits mit der zuvor, bei nicht mit den Substanzen) gefülltem Rotationsgefäß erfaßten Referenz-Prozeßgröße andererseits steuern oder regeln. Dies ermöglicht die meßtechnische Kompensation oder Eliminierung des Einflusses des Rotationsgefäßes selbst.
In einer besonderen Ausgestaltung wird als Prozeßgröße eine Schaumbildung im Rotationsgefäß erfaßt. Diese Ausführungsform geht aus von der Überlegung, daß eine Schaumbildung einerseits zum Verschleppen vom Produkt in die Dampfwege, Kühler und Destillatgefäß, und andererseits zum Verschmutzen des Dichtsystems führt und somit die Leistung reduziert. Die Drehzahl wird nun so eingestellt, daß die Schaumbildung möglichst gering ist und zugleich die Filmbildung des Mediums möglichst großflächig und homogen. Die Drehzahl wird auf einen solchen Wert eingestellt, daß möglichst kein oder nur noch wenig Schäumen auftritt. Dies kann steuerungs- oder regelungstechnisch beispielsweise durch Berücksichtigung wenigstens einer weiteren Prozeßgröße oder durch Vorgabe einer Mindestdrehzahl (unterer Grenzwert) erfolgen.
Vorzugsweise wird wenigstens eine Prozeßgröße in allen Ausführungsformen bei wenigstens zwei unterschiedlichen Drehwinkelpositionen des Rotationsgefäßes erfaßt und die Drehzahl abhängig von den Meßwerten der Prozeßgröße bei diesen wenigstens zwei unterschiedlichen Drehwinkelpositionen gesteuert oder geregelt. Dies ermöglicht die Beobachtung von Signaldifferenzen mit Unterdrückung von Gleichtaktstörungen und ist besonders bei Trägheitsmomentmessungen von Vorteil. Insbesondere wird die Drehzahl abhängig von den Meßwerten der Prozeßgröße bei den wenigstens zwei unterschiedlichen Drehwinkelpositionen derart gesteuert oder geregelt, daß Abweichungen oder Schwankungen zwischen diesen Meßwerten innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches liegen.
Eine besondere Weiterbildung besteht darin, auch die Drehrichtung des Rotationsgefäßes zu wechseln, beispielsweise um Zusammenballungen von Pulver, Dichteunterschiede im Medium oder dergleichen aufzulösen.
Die Drehrichtung des Rotationsgefäßes kann auch in den Steuer- oder Regelprozeß derart einbezogen werden, daß sie abhängig von wenigstens einer Prozeßgröße gesteuert oder geregelt wird.
Die Erfassung der verschiedenen Prozeßgrößen kann mit einem oder mehreren Sensoren erfolgen, die aus einer Vielzahl bekannter Sensoren ausgewählt werden können, beispielsweise

• akustische Sensoren;
• mittels elektromagnetischer Strahlung messende Sensoren, insbesondere optische oder Infrarot-Sensoren oder Radarsensoren;
• Positionssensoren, insbesondere Niveausensoren, Lagesensoren oder Winkelpositionsgeber wie Inklinometer;
• elektrische und/oder magnetische Felder erfassende Sensoren, insbesondere kapazitive oder induktive Sensoren, Feldstärkesensoren;
• Druck- und/oder Kraft- und/oder Gewichtssensoren und/oder Ausdehnungssensoren;
• elektrische Strom- oder Leistungssensoren.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen weiter erläutert. Dabei wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in deren
1 ein Rotationsverdampfer mit Schaumerfassung in einer Frontansicht,
2 ein Rotationsverdampfer mit Inklinometer in einer Rückansicht und
3 ein Teil des Rotationsverdampfers gemäß 2 in einer geschnittenen Seitenansicht
jeweils schematisch veranschaulicht sind. Einander entsprechende Teile und Größen sind in den 1 bis 3 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
Die Rotationsverdampfer gemäß 1 und 2 umfassen jeweils ein Rotationsgefäß (oder: Arbeitsgefäß, Rotationskolben) 2, das über eine Antriebseinrichtung 6 um eine Rotationsachse (Drehachse) R rotierbar (drehbar) ist. Das Rotationsgefäß 2 taucht in ein Flüssigkeitsbad 3 mit einer Flüssigkeit F ein. Die Flüssigkeit F dient als Wärmeträger und kann insbesondere aus Wasser oder, vor allem bei höheren Temperaturen, auch aus Mineral- oder Silikonöl oder auch einem Glykol bestehen. Die Neigung der Rotationsachse R gegenüber der orthogonal zur Gravitationskraft (Erdanziehungskraft) G gerichteten Horizontalen H' ist mit einem Winkel α und die Neigung der Rotationsachse R zur parallel zur Gravitationskraft gerichteten Vertikalen ist durch einen Winkel β gekennzeichnet, wobei α + β = 90°.
Am entgegengesetzten Ende der Antriebseinrichtung 6 ist eine Aufnahmevorrichtung (Rohrstutzen, Hohlwelle) 23 angeordnet, die ortsfest, also nicht mitrotierbar, ist und eine Leitung 26 zum Transport der gasförmigen verdampften Substanz(ein) umschließt und hält. Der rotierende Stutzen 21 des Rotationsgefäßes 20 ist gegenüber der nicht mitrotierenden Leitung 26 und der zugehörigen Aufnahmevorrichtung 23 über eine Rotationsdichtung abgedichtet. Die An triebseinrichtung 6 und die Aufnahmevorrichtung 23 mit der darin befestigten Leitung 26 sind an einem Gehäuse 8 befestigt und gehalten, das mit einem Schwenkbereich (Schwenkarm) ungefähr der Biegung der Leitung 26 folgend nach oben verläuft und in einem Schwenklager 10 gelagert ist.
Die Leitung 26 weist einen im wesentlichen koaxial zur Rotationsachse R verlaufenden Leitungsbereich 24 und einen im wesentlichen vertikal, d. h. parallel zur Gravitationskraft G verlaufenden, zweiten Leitungsbereich 25 auf, die einen stumpfen Winkel von über 90°, beispielsweise 100°, miteinander einschließen und über einen gekrümmten Bereich miteinander verbunden sind.
Der vertikale Leitungsbereich 25 mündet in ein als Faltenbalg ausgebildetes Ausgleichselement 50, an dessen entgegengesetzter Seite sich eine vertikal erstreckende weitere Leitung 27 anschließt. An die vom Ausgleichselement 50 abgewandte Seite der Leitung 27 ist ein Kühler 4 angeschlossen.
Die beiden Leitungen 26 und 27 sind in dem Schwenklager 10 gehalten und gegeneinander um eine Schwenkachse S verschwenkbar. Dabei bleibt die Leitung 27 ortsfest in der dargestellten Lage an einer kastenförmigen Trägereinrichtung 9 gehalten, während die Leitung 26 mit den bezüglich der Schwenkachse S ortsfest zur Leitung 26 angeordneten Rotationsgefäß 2, Antriebseinrichtung 6 und Aufnahmevorrichtung 23 um die Schwenkachse S verschwenkbar ist. Das Schwenklager 10 ist ebenfalls in der Trägereinrichtung 9 in der durch die Schwenkachse S festgelegten Stellung gehalten. Die Schwenkachse S verläuft also horizontal, d. h. senkrecht zur Gravitationskraft G.
Die Leitung 26 und die Leitung 27 sind im allgemeinen aus Glas oder einem anderen starren Material gebildet, das bei Knickung oder Biegung durch die Schwenkbewegung zerstört würde. Deshalb sind die beiden Leitungen 26 und 27 über das Ausgleichselement 50 flexibel miteinander verbunden, so daß eine flexible Strömungsverbindung zwischen den beiden Leitungen 26 und 27 möglich ist.
Das Rotationsgefäß 2 ist also in dem Schwenklager 10 um die Schwenkachse S schwenkbar, wodurch ein Pendelsystem verwirklicht ist. Die Schwenkachse S und das Schwenklager 10 könnten deshalb auch als Pendelachse bzw. Pendellager bezeichnet werden. Die 1 zeigt eine Stellung, bei der der Leitungsbe reich 25 der Leitung 26 koaxial und parallel zur Leitung 27 und damit zur Gravitationskraft G gerichtet ist und somit der Faltenbalg des Ausgleichselements 50 in einem entspannten, mit der Mittelachse parallel zur Gravitationskraft G verlaufenden Zustand ist. Bei einer Schwenkung des Rotationsgefäßes 2 um die Schwenkachse S nehmen nun die Mittelachsen des Leitungsbereiches 25 der Leitung 26 und der Leitung 27 einen Winkel zueinander ein, der dem Schwenkwinkel aus der dargestellten Nullage heraus entspricht. Entsprechend wird bei einer Schwenkbewegung im Uhrzeigersinn (in der Darstellung der 1) das Rotationsgefäß 2 sich nach oben und etwas nach links aus der Flüssigkeit F des Flüssigkeitsbades 3 heben, so daß der Winkel α zwischen der Horizontalen H' und der Rotationsachse R kleiner und der Winkel β zwischen der Rotationsachse R und der Gravitationskraft G größer wird. Bei einer Schwenkbewegung gegen den Uhrzeigersinn wird das Rotationsgefäß 2 dagegen tiefer in die Flüssigkeit F des Flüssigkeitsbades 3 eintauchen, so daß der Winkel α größer und der Winkel β kleiner wird. Anders beschrieben, wird der Schnittpunkt P2 zwischen der Mittelachse des Leitungsteils 25 und der Rotationsachse R beim nach links erfolgenden Schwenken nach links oben und beim Schwenken entgegen dem Uhrzeigersinn nach rechts unten wandern.
In den dargestellten Ausführungsbeispielen ist das Rotationsgefäß 2 um die Schwenkachse S frei schwenkbar, so daß abhängig von der Befüllung und dem Eigengewicht des Rotationsgefäßes 2 und der daraus resultierenden Auftriebskraft in der Flüssigkeit F sich eine Gleichgewichtslage als Schwenklage frei und automatisch einstellt.
Ein Schnittpunkt der Schwenkachse S mit der senkrecht zur Gravitationskraft G gerichteten Horizontalen H ist mit P1 bezeichnet. Der Schnittpunkt P1 der Schwenkachse S mit der durch die Gravitationskraft G und die Rotationsachse R aufgespannten vertikalen Ebene liegt gemäß 1 im Mittelpunkt, d. h. im Schnittpunkt der Diagonalen, des Ausgleichselementes 50, so daß die Verformung des Ausgleichselementes 50 beim Ausgleich der Schwenkbewegung um die Schwenkachse S minimal gehalten werden kann.
Wie in 2 zu erkennen, kann auch eine Dämpfungsvorrichtung 55 vorgesehen sein, die über ein Gegengewicht 57 fest mit dem Schwenklager 10 verbunden ist und für eine spielfreie Lagerung und Dämpfung von resonanten Schwingungen des Rotationsgefäßes 2 sorgt. Die Dämpfungsvorrichtung 55 kann insbesondere hydraulisch funktionieren und eine Ölfüllung aufweisen.
Im Biegungsbereich der Leitung 26 zwischen den beiden Leitungsbereichen 24 und 25 sind zwei nicht näher bezeichnete Anschlüsse vorgesehen, durch die zwei dünne Leitungen 32 und 33 ins Innere der Leitung 26 und durch den Stutzen 21 in den Aufnahmebereich 20 des Rotationsgefäßes 2 führen. Diese Leitungen 32 und 33 dienen zur Zufuhr von Arbeitssubstanzen in das Rotationsgefäß 2. Dabei bildet die Leitung 33 eine Zuführleitung zum Zuführen des zu behandelnden Produktes, insbesondere einer zu konzentrierenden oder zu destillierenden flüssigen Substanz. Die Leitung 33 ist dabei über ein Ventil als Verschließeinrichtung 13 und eine anschließende weitere Leitung 36 mit einem das Produkt enthaltenden Produktgefäß 7 verbunden. Die weitere Leitung 32 dient zum Rückfluß bereits verdampfter und wieder auskondensierter Flüssigkeit in den Aufnahmebereich 20 des Rotationsgefäßes 2.
3 zeigt einen Ausschnitt des Rotationsverdampfers gemäß den 1 und 2, der das Schwenklager 10 in weiteren Einzelheiten zeigt. Das Schwenklager 10 umfaßt eine Schwenkwelle 10C, die in zwei, insbesondere als Wälzlager, vorzugsweise Kugellager, ausgebildete Teillagern 10A und 10B an beiden Seiten der säulenartigen Trägereinrichtung 9 koaxial zur (geometrischen) Schwenkachse S gelagert ist.
Das Rotationsgefäß 2 gemäß 1 und 2 ist vorzugsweise im wesentlichen rotationssymmetrisch zur Rotationsachse R als Symmetrieachse ausgebildet und dadurch ohne Inhalt unwuchtfrei rotierbar. Das Rotationsgefäß 2 umfaßt einen im wesentlichen kugelförmigen Aufnahmebereich 20 zur Aufnahme der zu verdampfenden flüssigen Substanzen) und einen sich an einer Öffnung im kugelförmigen Aufnahmebereich 20 anschließenden Stutzen 21, der über eine Flanschverbindung an eine Hohlwelle (Rohrteil 17) angeschlossen ist, die von der Antriebseinrichtung 6 angetrieben wird oder antreibbar ist
Das Rotationsgefäß 20 hat also in den dargestellten Ausführungsbeispielen die Gestalt eines Rotationskolbens.
Die Antriebseinrichtung 6 umfaßt zum Antreiben des Rotationsgefäßes 2 einen nicht näher dargestellten elektrischen Antrieb, der in der Regel einen Motor und ein Getriebe umfaßt. Die Drehzahl des Antriebes oder Motors ist steuer- oder regelbar.
Zur Steuerung oder Regelung der Drehzahl der Antriebseinrichtung 6 ist die Antriebseinrichtung 6 mit einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung 60 verbunden, die die Antriebseinrichtung 6 über ein mit SC bezeichnetes Steuersignal ansteuert. Das im allgemeinen elektrische Steuersignal SC wird an einem Ausgang der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 60 bereitgestellt und wird gemäß 1 oder 3 über eine Steuersignalleitung 46, im allgemeinen ein flexibles elektrisches Kabel, und gemäß 2 über eine schematisch dargestellte elektrische Verbindung übertragen. Das von der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 60 erzeugte Steuersignal SC für die Antriebseinrichtung 6 ist ein direktes oder eindeutiges Maß für die von der Antriebseinrichtung 6 einzustellende Drehzahl des Rotationsgefäßes 2. Die Drehzahl entspricht der Anzahl der Umdrehungen des Rotationsgefäßes 2 um die Rotationsachse R pro Zeiteinheit oder der Rotationsfrequenz des Rotationsgefäßes 2. Eine andere äquivalente Größe ist die Winkelgeschwindigkeit des Rotationsgefäßes 2, die der Drehzahl multipliziert mit dem Faktor 2 π entspricht.
An einem oder mehreren Eingängen der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 60 werden Meßsignale oder Sensorsignale der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 60 zugeführt, die jeweils ein Maß für eine Prozeßgröße des Verdampfungsprozesses darstellen. Aus den empfangenen Meß- oder Sensorsignalen leitet die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 60 das Steuersignal SC zum Einstellen der Drehzahl der Antriebseinrichtung 6 ab. Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 60 und eine Meßeinrichtung oder Sensoren zum Messen der Prozeßgröße(n) bilden gemeinsam eine Kontrolleinrichtung zum Kontrollieren des Verdampfungsprozesses.
Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 60 ist in der Ausführungsform gemäß 1 oder 3 als externe Steuer- und/oder Regeleinrichtung dargestellt, die beispielsweise als Fernbedienung benutzt werden kann. Gemäß 2 ist die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 60 innerhalb der Trägereinrichtung 9 integriert. Die Anordnung der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 60 ist für ihre Funktion nicht entscheidend und wird nach den spezifischen Anwendungen des Rotationsverdampfers gewählt.
Im Betrieb des Rotationsverdampfers wird das Flüssigkeitsbad 3 mit der im allgemeinen im wesentlichen aus Wasser bestehenden Flüssigkeit F als Wärmeträger durch eine nicht dargestellte Beheizung auf eine für den Rotationsverdampfungsprozeß gewünschte Temperatur oder ein gewünschtes Temperaturprofil geregelt.
Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 60 steuert nun die Antriebseinrichtung 6 derart an, daß diese das Rotationsgefäß 2 in Rotation bringt mit einer vom Steuersignal SC der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 60 abhängigen Drehzahl. Die Drehzahl wird auf einen Wert eingestellt, bei dem durch die Rotation des Rotationsgefäßes 2 um die Rotationsachse R an der Innenwand des Aufnahmebereiches 20 ein dünner Film MF, insbesondere ein Flüssigkeitsfilm, des Mediums M mit der zu verdampfenden Substanzen) erzeugt wird. Aus diesem Film MF des Mediums M wird durch die thermische Energiezufuhr aus der Flüssigkeit F die Substanz kontrolliert verdampft und durch den Stutzen 21, die Leitung 26 und die Leitung 27 als Dampf- oder Gasleitung nach oben geführt zu dem Kühler 4.
Die Ausbildung des Filmes MF an der Innenwand des Rotationsgefäßes 2 kann von einer Vielzahl von Prozeßgrößen abhängen oder von diesen beeinflußt werden. Zu diesen Prozeßgrößen zählen insbesondere die Eigenschaften des Mediums M selbst.
Eine Eigenschaft des Mediums M, die die Filmbildung des Filmes MF und die Verdampferleistung negativ beeinflussen kann, ist das Schäumen oder eine Schaumbildung während des Verdampfungsprozesses. An dem Teil der Innenwand des Rotationsgefäßes 2, an dem der Schaum anhaftet, kann sich kein Film MF oder kein idealer Film MF des Mediums M ausbilden.
Um das Problem der Schaumbildung zu beheben oder zumindest zu lindern, umfaßt die Kontrolleinrichtung zum Kontrollieren des Verdampfungsprozesses über die Drehzahl des Rotationsgefäßes 2 neben der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 60 gemäß 1 auch zwei Schaumsensoren 14 und 15 zur Erfassung einer Schaumbildung im Innern des Rotationsgefäßes 2. Die Anordnung der Schaumsensoren 14 und 15 am Rotationsgefäß 2 ist derart, daß einer der beiden Schaumsensoren 14 und 15 ein von der Steuer- und/oder Regeleinrichtung erhaltenes Signal sendet und der andere der beiden Schaumsensoren 14 und 15 das vom Schaum des Mediums M reflektierte Signal empfängt und der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 60 zuführt. In der dargestellten Ausführungsform gemäß 1 kann insbesondere der Schaumsensor 14 ein Signal SA, das ihm von der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 60 über die Leitung 44 zugeführt wird, aussenden und der Schaumsensor 15 das reflektierte Signal (Reflexionssignal) als Sensorsignal SB über die Leitung 45 der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 60 zuführen. Das Sensorsignal SB des Schaumsensors 15 ist nun ein direktes Maß für die Ausdehnung des Schaumes des Mediums M im Rotationsgefäß 2, da sich das Reflexionsverhalten im Aufnahmebereich 20 des Rotationsgefäßes 2 mit der Ausdehnung des Schaumes ändert.
Abhängig von dem erhaltenen Reflexionssignal oder Sensorsignal SB des Schaumsensors 15 leitet die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 60 ein Steuersignal SC ab, das über die Leitung 46 der Antriebseinrichtung 6 zugeführt wird und die Drehzahl der Antriebseinrichtung 6 und damit des Rotationsgefäßes 2 entsprechend dem detektierten Schaum im Rotationsgefäß 2 anpaßt. So wird die Drehzahl bei einer über einem akzeptablen Toleranzwert liegenden Schaumbildung im Rotationsgefäß 2 verändert werden müssen. Um eine gute Leistungsfähigkeit des Rotationsverdampfers zu gewährleisten, darf die Drehzahl nicht einen Wert erreichen, bei dem kein idealer Film mehr ausgebildet wird
Die Schaumsensoren 14 und 15 sind vorzugsweise optische Sensoren oder Infrarot-Sensoren oder auch Radarsensoren. Es können auch beide Schaumsensoren 14 und 15 sowohl im Sende- als auch im Empfangsmodus betrieben werden oder der Schaumsensor 15 als Sender dienen und der Schaumsensor 14 als Empfänger. Die Erkennung von Schaumbildung im Rotationsgefäß 2 kann auch mit Hilfe von Kameras und einer entsprechenden Auswertung, beispielsweise Mustererkennung oder Helligkeitsanalyse, als Schaumsensor geschehen. Die Erfassung eines Schäumens des Produktes oder Mediums M kann durch das Anbringen mehrerer Schaumsensoren noch verbessert werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 und dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 ist an der Schwenkachse S für das Rotationsgefäß 2 ein Inklinometer 16 als Sensor angeordnet. Das Inklinometer 16 erfaßt die Schwenklage des Rotationsgefäßes 2, also die Stellung der entsprechenden Welle gegenüber einer Referenz-Drehlage. In 2 entspricht diese Schwenklage dem Winkel α zwischen der Rotationsachse R und der Horizontalen H'. Dieser Neigungswinkel α ändert sich nun mit der Drehzahl des Rotationsgefäßes 2. Das Sensorsignal SD des Inklinometers 16 ist also abhängig von der Drehzahl des Rotationsgefäßes 2. Das Inklinometer 16 umfaßt vorzugsweise ein Drehpotentiometer, dessen Ausgangsspannung proportional zum Neigungswinkel α ist.
Gemäß 2 und 3 wird das Sensorsignal SD des Inklinometers 16 der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 60 zugeführt, und zwar gemäß 2 über eine schematisch dargestellte elektrische Verbindung und gemäß 3 über ein flexibles elektrisches Kabel als Sensorsignalleitung 48.
Erfaßt man nun das Sensorsignal SD des Inklinometers 16, entsprechend dem Neigungswinkel α, bei zwei verschiedenen Drehwinkelpositionen des Rotationsgefäßes 2, beispielsweise zwei um einen Winkel von 90° zueinander versetzten Drehwinkelpositionen, so erhält man, bedingt durch die ungleiche Massenverteilung des Mediums M auf der Innenseite des Rotationsgefäßes 2, an den beiden Drehwinkelpositionen voneinander verschiedene Sensorsignale SD 1 und SD 2.
Das bei den beiden zueinander versetzten Drehwinkelpositionen abgetastete Sensorsignal SD bzw. SD 1 und SD 2 des Inklinometers 16 wird von der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 60 ausgewertet, die daraus das Drehverhalten des Rotationsgefäßes 2 mit dem Medium M in Abhängigkeit von dem im Rotationsgefäß 2 befindlichen Produkt oder Medium M und der jeweiligen Drehzahl interpretiert.
Werden beispielsweise zunehmend stark schwankende oder zunehmend sich ändernde Sensorsignale SD 1 und SD 2 bei den beiden Drehwinkelpositionen oder Signalunterschiede SD 1 – SD 2 zwischen den Sensorsignalen SD 1 und SD 2 bei den beiden Drehwinkelpositionen festgestellt, so kann daraus der Schluß gezogen werden, daß kein gleichmäßiger Film oder keine gleichmäßige Schicht auf der Innenwand des Rotationsgefäßes 2 erzeugt wird, sondern die Filmstärke oder Schichtstärke immer ungleichmäßiger wird. Dies kann soweit führen, daß ein Teil des Produktes oder Mediums M im Rotationsgefäß 2 als exzentrische Masse an der Innenwand des Rotationsgefäßes 2 anhaftet.
Um diesem die Verdampferleistung vermindernden Effekt entgegenzuwirken, regelt die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 60 die Drehzahl des Rotationsge fäßes 2 so ein, daß ein möglichst gleichmäßiger Filmauftrag oder Schichtstärke an der Innenwand des Rotationsgefäßes 2 gewährleistet ist. Dazu wird die Schwankung oder Anderung der Sensorsignale SD des Inklinometers 16 entsprechend reduziert durch Stellen der Drehzahl der Antriebseinrichtung 6. Das Sensorsignal SD wird also so geregelt, daß die Anderungen oder Signalunterschiede bei den beiden Drehwinkelpositionen innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches bleiben. Die Regelgröße des Regelkreises ist also das Sensorsignal SD, das ein Maß für die Massenverteilung im Rotationsgefäß 2 ist, und die Stellgröße ist die Drehzahl des Rotationsgefäßes 2, die über die Antriebseinrichtung 6 vorgegeben wird.
Derartige durch die Massenverteilung oder das Massenträgheitsmoment des Mediums M im Rotationsgefäß 2 bewirkte Schwingungsbewegungen des Rotationsgefäßes 2 können anstelle mit einem Inklinometer 16 auch mittels anderer Sensoren erfaßt werden, insbesondere mit mechanischen Sensoren zum Erfassen von Druck und/oder Kraft oder mit akustischen Sensoren, die eine durch die Schwingung angeregte akustische Schwingung (Schallwelle) detektieren.
Statt die Schwingbewegung des Rotationsgefäßes 2 zu messen, kann in einer anderen, nicht dargestellten Ausführungsform, auch die Stromaufnahme oder die Leistungsaufnahme des Motors der Antriebseinrichtung 6 gemessen werden. Die zeitlichen Anderungen des Stromes oder der Leistung des Motors der Antriebseinrichtung 6 in Abhängigkeit der Drehwinkelposition des Rotationsgefäßes 2 und/oder der Drehzahl des Rotationsgefäßes 2 können ebenfalls von der Steuer- und/oder Regeleinrichtung 60 ausgewertet werden, um die Drehzahl des Rotationsgefäßes 2 optimal anzupassen.
Das Massenträgheitsmoment des Rotationsgefäßes 2 mit Inhalt, also gefüllt mit dem Medium M, kann in einer weiteren Ausführungsform auch dadurch bestimmt werden, daß die Zeit gemessen wird, die zur Beschleunigung oder Abbremsung des Rotationsgefäßes 2 von einer ersten Drehzahl auf eine zweite Drehzahl benötigt wird. Da das Rotationsgefäß 2 selbst ein im wesentlichen unveränderlicher Körper ist, sind Anderungen dieser Zeiten ein direktes Maß für Anderungen des Massenträgheitsmomentes des Mediums M im Rotationsgefäß 2. Von besonderem Interesse ist dabei die zeitliche Anderung des Massenträgheitsmomentes. Diese Messung des Massenträgheitsmomentes oder einer Anderung des Massenträgheitsmomentes kann innerhalb einer Umdrehung des Rotationsgefäßes 2 erfolgen.
Die Sensorsignale SA, SB gemäß 1 oder SD gemäß 2 oder 3 können je nach Art des verwendeten Sensors 14, 15 bzw. 16 analoge Signale oder digitale Signale sein. Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 60 enthält üblicherweise wenigstens einen Mikroprozessor oder Signalprozessor zum Ableiten des Steuersignals SC aus dem Sensorsignal SA oder SB oder SD. Bei einem analogen Sensorsignal SA, SB oder SD enthält die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 60 eine dem Mikroprozessor vorgeschalteten Analog-/Digital-Wandler. Auch das vom Mikroprozessor errechnete digitale Steuersignal (oder Steuerwert) kann in ein analoges oder digitales Steuersignal SC am Ausgang umgewandelt bzw. verstärkt werden. Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung 60 kann aber auch analoge Komponenten zur Signalverarbeitung enthalten.
Insbesondere wenn das Medium M eine Pulver oder ein pulverähnliches Produkt ist, kann es sinnvoll sein, auch die Drehrichtung des Rotationsgefäßes 2, die in 1 und 2 mit DR bezeichnet ist, zumindest vorübergehend zu ändern, oder einen sich für eine vorgegebene Zeitdauer wiederholenden Drehrichtungswechsel durchzuführen. Diese Drehrichtungsänderung kann dazu herangezogen werden, exaktere Aussagen über die ideale oder nahezu ideale Drehzahl des Rotationsgefäßes 2 zu erhalten. Als Sonderfall sei hier eine auf- und abschwellende Drehzahl des Rotationsgefäßes 2 erwähnt. Pulver oder pulverähnliche Produkte oder Medien M im Rotationsgefäß 2 sind deshalb als problematisch zu betrachten, da sie oft Bereiche bilden, die nicht homogen sind, beispielsweise durch Unterschiede in der Dichte bedingte durch die nicht optimale Einstellung der Drehzahl des Rotationsgefäßes 2 oder Zusammenballung des Pulvers oder pulverähnlichen Produktes aufgrund elektrostatischer Effekte.
Die Sensoren zum Erfassen von Prozeßgrößen können an unterschiedlichen Orten angebracht werden, die nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt sind. Beispielsweise können auch an der Antriebseinrichtung 6 selbst Sensoren vorgesehen sein, z. B. Dehnmeßstreifen, Druck- oder Kraftsensoren, optische Sensoren, Radarsensoren oder Inklinometer, oder am Flüssigkeitsbad 3, beispielsweise Druck- und Kraftsensoren, optische Sensoren, Radarsensoren oder Niveausensoren, oder am Gehäuse und/oder Gestell des Rotationsverdampfers, insbesondere der Trägereinrichtung 9, wobei hier insbesonde re Druck- und Kraftsensoren, optische Sensoren oder Radarsensoren eingesetzt werden können, oder an anderen Orten in der Nähe des Rotationsverdampfers, an denen eindeutige Signale empfangen werden, beispielsweise berührungslose Sensoren wie optische, akustische, kapazitive, induktive oder Radar-Sensoren.
Die Einstellung oder Anpassung der Drehzahl des Rotationsgefäßes 2 geschieht regelungstechnisch vorzugsweise dadurch, daß die relevante (n) Prozeßgröße (n) als Regelgröße in einem Regelkreis gemessen und auf eine vorgegebene Führungsgröße oder Sollgröße geregelt wird bzw. werden durch Stellen oder Steuern der Drehzahl des Rotationsgefäßes und ggf. auch der Drehrichtung des Rotationsgefäßes. Beim Einstellen der Drehzahl des Rotationsgefäßes kann natürlich in der Antriebseinrichtung 6 ein konventioneller Drehzahlregler vorgesehen sein zur Konstanthaltung der angepaßten Drehzahl des Rotationsgefäßes. Dieser Drehzahlregler ist nicht mit der prozeßabhängigen Einstellung der Drehzahl des Rotationsgefäßes zu verwechseln.
In dem Kühler 4 gemäß 1 (oder 2) ist nun ferner ein Wärmetauscher 40 vorgesehen, durch den der Dampf seine Wärme abgibt und im Kühler 4 wieder zu Flüssigkeit auskondensiert. Das Kondensat oder Destillat wird in einem Destillatsammler 41 im unteren Bereich des Kühlers 4 gesammelt und über eine Leitung 35 am unteren Ende des Destillatsammlers 41, eine Verschließeinrichtung 11, eine weitere Leitung 31, eine Verschließeinrichtung 12 und eine weitere Leitung 34 einem Destillatsammelgefäß 5 zugeführt.
Die Verschließeinrichtung 12 ist als Dreiwege-Ventil oder -Hahn ausgebildet und verbindet die Leitung 31 nicht nur mit der Leitung 34, sondern auch mit der bereits erwähnten Leitung 32. Je nach Einstellung der Verschließeinrichtung 12 kann somit ein Teil oder das gesamte Destillat, das aus dem Destillatsammler 41 kommend durch die Leitung 31 fließt, in die Leitung 32 weitergeleitet werden und somit zurück in den Aufnahmebereich 20 des Rotationsgefäßes 2 fließen. Es ist somit eine Rückflußvorrichtung gebildet zum Rückfließen von bereits verdampften und wieder auskondensierten Destillat aus dem Kühler 4 zurück in den Aufnahmebereich 20 des Rotationsgefäßes 2.
Sperrt man die Verschließeinrichtung 11 ab, so wird der Destillatsammler 41 des Kühlers 4 überflutet und das nicht mehr über die Leitung 35 abfließende Destillat fließt nun über die Dampfleitung, also die Leitungen 27 und 26 sowie den Stutzen 21, als Rückflußvorrichtung direkt in den Aufnahmebereich 20 des Rotationsgefäßes 2 zurück. Dadurch wird eine verbesserte Selbstreinigung des Dampfweges erreicht.
Der Dampfweg für das verdampfte Produkt ist somit sehr kurz gehalten und verläuft praktisch entlang der vertikalen Auftriebsrichtung des Dampfes.
Im Normalfall enthält das aus dem Produktgefäß 7 stammende Produkt oder Medium M im Aufnahmebereich 20 des Rotationsgefäßes 2 wenigstens zwei Komponenten mit unterschiedlichen Siedepunkten oder Verdampfungstemperaturen, so daß nur eine oder ein Teil der enthaltenen Substanzen mit niedrigerem Siedepunkt beim Rotationsverdampfungsprozeß verdampft und die Substanz(en) mit den höheren Siedepunkten im Rotationsgefäß 2 verbleiben. Dadurch kann eine Konzentration oder Destillation des Ausgangsproduktes erreicht werden.

2: Rotationsgefaß
3: Flüssigkeitsbad
4: Kühler
5: Destillatsammelgefäß
6: Antriebseinrichtung
7: Produktgefäß
8: Gehäuse
9: Trägereinrichtung
10: Schwenklager
11, 12, 13: Verschließeinrichtung
14, 15: Schaumsensor
16: Inklinometer
20: Rotationsgefäß
21: Stutzen
22: Hohlwelle
23: Aufnahmevorrichtung
24, 25: Leitungsteil
31 bis 36: Leitung
40: Wärmetauscher
41: Destillatsammler
44, 45: Sensorsignalleitung
46: Steuersignalleitung
48: Signalleitung
50: Ausgleichselement
55: Dämpfungsvorrichtung
57: Gegengewicht
58: Boden
60: Steuer- und/oder Regeleinrichtung
DR: Drehrichtung
F: Flüssigkeit
G: Gravitationskraft
H, H': Horizontale
R: Rotationsachse
S: Schwenkachse
SA, SB: Sensorsignal
SC: Steuersignal
P1: oberer Schnittpunkt
P2: unterer Schnittpunkt
α, β: Winkel

Claims

Vorrichtung zum Verdampfen wenigstens einer Substanz mit a) einem Rotationsgefäß (2) zur Aufnahme eines Mediums (M), das die wenigstens eine zu verdampfende Substanz umfaßt oder aus dieser bzw. diesen besteht, b) einer Antriebseinrichtung (6) zum Rotieren des Rotationsgefäßes um eine gegen die Richtung der Schwerkraft (G) geneigte Rotationsachse (R) und mit c) einer mit der Antriebseinrichtung in Wirkverbindung stehenden Kontrolleinrichtung (60, 14, 15, 16) c1) zum Erfassen wenigstens einer Prozeßgröße und c2) zum automatischen Steuern oder Regeln der Drehzahl des Rotationsgefäßes abhängig von der oder den erfaßten Prozeßgröße(n), wobei d) die Kontrolleinrichtung die Drehzahl des Rotationsgefäßes so steuert oder regelt, daß sich im unteren Bereich des Rotationsgefäßes ein durch die Schwerkraft nach unten gezogenes Reservoir des Mediums befindet, aus dem heraus sich zumindest an einem Teilbereich der Innenwandung des Rotationsgefäßes ein, vorzugsweise wenigstens annähernd gleichmäßiger und/oder für die Verdampfungsleistung günstiger, permanent erneuerter Film (MF) des Mediums bildet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der wenigstens eine zu verdampfende Substanz oder das Medium im wesentlichen flüssig ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der wenigstens eine zu verdampfende Substanz oder das Medium im wesentlichen aus festen Partikeln besteht, insbesondere in Form von Pulver oder Granulat.
Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der die Kontrolleinrichtung die Drehzahl des Rotationsgefäßes so steuert oder regelt, daß eine möglichst gute Vermischung der Partikel der zu verdampfenden Substanzen) oder des Mediums stattfindet.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Kontrolleinrichtung die Drehzahl des Rotationsgefäßes so steuert oder regelt, daß ein möglichst guter Wärmetransport innerhalb der zu verdampfenden Substanzen) oder des Mediums erreicht wird.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche mit einem Wärmeträgerbad (3), in das das Rotationsgefäß im Betrieb wenigstens teilweise eintaucht oder eintauchbar ist und durch das das Rotationsgefäß auf zur Verdampfung der zu verdampfenden Substanzen) geeignete Temperaturen gebracht oder bringbar ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Rotationsgefäß zusätzlich, vorzugsweise zumindest in einem vorgegebenen Schwenkbereich frei, um eine Schwenkachse (5) schwenkbar ist und die Kontrolleinrichtung einen Schwenkwinkel (α) des Rotationsgefäßes gegenüber einer Referenzlage (H') als Prozeßgröße erfaßt.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Rotationsachse mit einer Hauptträgheitsachse des Rotationsgefäßes zusammenfällt, vorzugsweise mit einer Symmetrieachse, bezüglich derer das Rotationsgefäß rotationssymmetrisch ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Kontrolleinrichtung als Prozeßgröße das Schwingungsverhalten, insbesondere ein Resonanzverhalten, des Rotationsgefäßes oder eines mit dem Rotationsgefäß mechanisch gekoppelten Körpers, insbesondere der Antriebseinrichtung oder Teilen davon wie beispielsweise einer Antriebswelle oder einer Trägereinrichtung oder des Wärmeträgerbades, erfaßt.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Kontrolleinrichtung als Prozeßgröße(n) die Massenverteilung, das Massenträgheitsmoment und/oder eine Änderung der Massenverteilung bzw. des Massenträgheitsmoments der zu verdampfenden Substanz(en) oder des Mediums im Rotationsgefäß erfaßt.
Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der die Kontrolleinrichtung das Massenträgheitsmoment durch Messen der zur Beschleunigung oder Abbremsung des Rotationsgefäßes von einer ersten Drehzahl auf eine zweite Drehzahl benötigten Zeit erfaßt.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Kontrolleinrichtung die Drehzahl des Rotationsgefäßes abhängig von einem Vergleich der bei mit den Substanzen) gefülltem Rotationsgefäß erfaßten aktuellen Prozeßgröße einerseits mit der zuvor bei nicht mit den Substanzen) gefülltem Rotationsgefäß erfaßten Referenz-Prozeßgröße andererseits steuert oder regelt.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Kontrolleinrichtung als Prozeßgröße die zum Rotieren des Rotationsgefäßes benötigte Antriebsleistung der Antriebseinrichtung erfaßt.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Kontrolleinrichtung (60, 14, 15) als Prozeßgröße eine Schaumbildung im Rotationsgefäß erfaßt.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Kontrolleinrichtung die Prozeßgröße bei wenigstens zwei unterschiedlichen Drehwinkelpositionen des Rotationsgefäßes erfaßt und die Drehzahl abhängig von den Meßwerten der Prozeßgröße bei diesen wenigstens zwei unterschiedlichen Drehwinkelpositionen steuert oder regelt.
Vorrichtung nach Anspruch 15, bei der die Kontrolleinrichtung die Drehzahl abhängig von den Meßwerten der Prozeßgröße bei den wenigstens zwei unterschiedlichen Drehwinkelpositionen derart steuert oder regelt, daß Abweichungen zwischen diesen Meßwerten innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches liegen.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Antriebseinrichtung so ausgelegt ist, daß eine Rotation des Rotationsgefäßes in beiden Drehrichtungen um die Rotationsachse mög lich ist, und die Kontrolleinrichtung die Drehrichtung des Rotationsgefäßes in vorgegebener Weise, insbesondere in regelmäßigen Abständen, ändert.
Vorrichtung nach Anspruch 17, bei der die Kontrolleinrichtung die Drehrichtung des Rotationsgefäßes abhängig von wenigstens einer Prozeßgröße steuert oder regelt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Kontrolleinrichtung als Prozeßgröße die Viskosität des im Rotationsgefäß befindlichen Mediums erfaßt.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Kontrolleinrichtung zum Erfassen der wenigstens einen Prozeßgröße einen oder mehrere Sensoren (14, 15, 16) aus der folgende Sensoren umfassenden Gruppe von Sensoren umfaßt: akustische Sensoren; elektromagnetische Strahlung messende Sensoren, insbesondere optische oder Infrarot-Sensoren oder Radarsensoren; Positionssensoren, insbesondere Niveausensoren, Lagesensoren oder Winkelpositionsgeber wie Inklinometer; elektrische und/oder magnetische Felder erfassende Sensoren, insbesondere kapazitive oder induktive Sensoren, Feldstärkesensoren; Druck- und/oder Kraft- und/oder Gewichtssensoren; Ausdehnungssensoren; elektrische Strom- oder Leistungssensoren.
Verfahren zum Verdampfen wenigstens einer Substanz, bei dem a) ein Medium (M), das die wenigstens eine zu verdampfende Substanz enthält oder aus dieser besteht, in ein Rotationsgefäß (2) eingebracht wird, b) das Rotationsgefäß um eine gegen die Schwerkraft geneigte Rotationsachse (R) rotiert wird, c) wenigstens eine Prozeßgröße erfaßt wird und d) abhängig von der erfaßten, wenigstens einen Prozeßgröße die Drehzahl des Rotationsgefäßes automatisch so gesteuert oder geregelt wird, daß im unteren Bereich des Rotationsgefäßes sich ein durch die Schwerkraft nach unten gezogenes Reservoir des Mediums bildet, aus dem heraus zumindest an einem Teilbereich der Innenwandung des Rotationsgefäßes Verdampfungsleistung günstiger, Film des Mediums erzeugt und permanent erneuert wird.
Verfahren nach Anspruch 21, bei dem wenigstens eine zu verdampfende Substanz oder das Medium im wesentlichen flüssig ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 und 22, bei dem wenigstens eine zu verdampfende Substanz oder das Medium im wesentlichen aus festen Partikeln besteht, insbesondere in Form von Pulver oder Granulat.
Verfahren nach Anspruch 23, bei dem die Drehzahl des Rotationsgefäßes so gesteuert oder geregelt wird, daß eine möglichst gute Vermischung der Partikel der zu verdampfenden Substanzen) oder des Mediums erreicht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 24, bei dem die Drehzahl des Rotationsgefäßes so gesteuert oder geregelt wird, daß ein möglichst guter Wärmetransport innerhalb der zu verdampfenden Substanz(en) oder des Mediums erreicht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 25, bei dem als Prozeßgröße das Schwingungsverhalten, insbesondere ein Resonanzverhalten, des Rotationsgefäßes oder eines mit dem Rotationsgefäß mechanisch gekoppelten Körpers, insbesondere der Antriebseinrichtung oder Teilen davon wie beispielsweise einer Antriebswelle oder einer Trägereinrichtung, erfaßt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 26, bei dem als Prozeßgröße(n) die Massenverteilung, das Massenträgheitsmoment und/oder eine Anderung der Massenverteilung bzw. des Massenträgheitsmoments der zu verdampfenden Substanzen) oder des Mediums im Rotationsgefäß erfaßt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 21 bis 27, bei dem die Drehzahl des Rotationsgefäßes abhängig von einem Vergleich der bei mit den Substanzen) gefülltem Rotationsgefäß erfaßten aktuellen Pro zeßgröße einerseits mit der zuvor bei nicht mit den Substanz(en) gefülltem Rotationsgefäß erfaßten Referenz-Prozeßgröße andererseits gesteuert oder geregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 27 oder Anspruch 28, bei dem das Massenträgheitsmoment durch Messen der zur Beschleunigung oder Abbremsung des Rotationsgefäßes von einer ersten Drehzahl auf eine zweite Drehzahl benötigten Zeit erfaßt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 21 bis 29, bei dem als Prozeßgröße die zum Rotieren des Rotationsgefäßes benötigte Antriebsleistung erfaßt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 21 bis 30, bei dem das Rotationsgefäß um eine Schwenkachse (S) schwenkbar ist und ein Schwenkwinkel (α) des Rotationsgefäßes gegenüber einer Referenzlage als Prozeßgröße erfaßt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 21 bis 31, bei dem als Prozeßgröße eine Schaumbildung im Rotationsgefäß erfaßt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 21 bis 32, bei dem die Prozeßgröße bei wenigstens zwei unterschiedlichen Drehwinkelpositionen des Rotationsgefäßes erfaßt wird und die Drehzahl abhängig von den Meßwerten der Prozeßgröße bei diesen wenigstens zwei unterschiedlichen Drehwinkelpositionen gesteuert oder geregelt wird.
Verfahren nach Anspruch 33, bei dem die Drehzahl abhängig von den Meßwerten der Prozeßgröße bei den wenigstens zwei unterschiedlichen Drehwinkelpositionen derart gesteuert oder geregelt wird, daß Abweichungen zwischen diesen Meßwerten innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches liegen.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 21 bis 34, bei dem die Drehrichtung des Rotationsgefäßes in vorgegebener Weise, insbesondere in regelmäßigen Abständen, gewechselt wird.
Verfahren nach Anspruch 35, bei dem die Drehrichtung des Rotationsgefäßes abhängig von wenigstens einer Prozeßgröße gesteuert oder geregelt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 21 bis 36, bei dem das Rotationsgefäß in einem Wärmeträger (3) rotiert wird und dabei auf zur Verdampfung der zu verdampfenden Substanzen) geeignete Temperaturen gebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 37, bei dem als Prozeßgröße die Viskosität des im Rotationsgefäß befindlichen Mediums erfaßt wird.