Перегонная колонна

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

CoIo3 Саеетскнв

Соцнайнстнческнк

Рес ублнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 300981 (21) 3342132j23-26 с присоедииеиием заявки М—

Р М.Кп.

В 01 Э 3/20

Государствеииый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 280283 бюллетень М 8

Дата опубликования описания 28. 02. 83 (33) УДК 66. 015. 23. .05(088.8) (72) Автор изобретения

И.П.Слободяник ц-, Красиодарский ордена Трудового красного Э амен „ политехнический институт . - "4иQ g,с

Р1) Заявитель (54 } ПЕРЕГОННАЯ КОЛОННА

Изобретение относится к устройствам для отгонки эфирного масла из цветков розы под вакуумом и может найти применение в эфиромасличной промьваленности.

Известна перегонная тарельчатая колонна для перегонки барди или дрожжевых осадков винодельческого производства, содержащая расположенные по высоте тарелки с арочными прорезями для прохода пара, сегментные сливные карманы и сливные трубы для слива жидкости с верхних на ниж.ние тарелки,.направление арочных прорезей в периферийной части тарелки радиальные, от периферии к центру, для направления твердых частиц, содержащихся в жидкой фазе, в центр тарелки, на остальной части тарелки направление осей прорезей тангенциальное (.1 .

Перегонная тарельчатая колонна обладает низким гидравлическим сопротивлением по сравнению с колонной с колпачковыми .тарелками и успешно используется для перегонки дрожжевых осадков винодельческого производства, когда в жидкой фазе имеются твердые частицы. Однако она непригодна для отгонки эфирных масел из цветков розы в -.вязи с необходимостью нахождения твердой фазы в слое жидкости (рассола ) в. условиях гидродистилляции.

Известна перегонная тарельчатая колонна для отгонки эфирного масла иэ цветков розы, содержащая расположенные по высоте массообменные тарелки, каждая иэ которых включает.основание, в центре которого помещен паровой натрубок с окнами, колпак над патрубком с зубчатыми прорезями в нижней кромке, перегородку и переливной патрубок для слива жидкости северхней на нижнюю тарелку, для чего верхняя кромка переливного патрубка расположена ииже верхней кромки перегородки, на соседних по высоте тарелках переливные патрубки расположены по разную сторону перегородки, так, что поочередно жидкая смесь на соседних тарелках совершает кольцевое движение в разных направлениях, и две смежные по высоте тарелки составляют секцию.

Перегонная тарельчатая колонна ра- ботает следующим:,образом. Смесь цветков розы и рассола подается на верхнюв тарелку контактирует с подФ нимаквяимся снизу вверх паром, перели1000047 вается с верхних на нижние тарелки и отводится снизу отработанный материал цветков розы, а пары, обогащенные эфирными маслами, отводятся свер» ху колонны в холодильник. На тарелках происходит массообмен между жидкой и паровой фазами, в результате чего эфирные масла из цветков розы и рассола переходят в паровую фазу 2 ).

Недостатком такой перегонной тарельчатой колонны является то, что гидравлическое сопротивление массообменных тарелок с высоким слоем раствора очень велико для условий вакуумной перегонки, это приводит к повышению давления и температуры перегонки в колонне, и исключает воэможность проведения процесса отгонки эфирных масел под вакуумом для сохранения натуральных качеств эфир- 20 ных масел розы. Кроме того, в условиях вакуума объем паров значительно увеличивается и повышается скорость пара в паровых патру .ках и прорезях колпачков с малой поверх- 25 ностью контакта фаз, в результате чего происходит. механический унос жидкости, байпассирование пара, и снижается эффективность массообмена в условиях отгонки эфирных масел ур из цветков розы, это приводит к потерям эфирных масел.

Цель предлагаемого технического решения — повышение эффективности отгонки эфирных масел за счет умень- Ç5 шения гидравлического сопротивления потоку пара и увейичения поверхности контакта пара и жидкости на тарелках.

Поставленная цель достигается 40 тем, что в боковых стенках колпака выполнены радиальные щелевые прорези методом вырубного штампа с увеличи вающимся сечением сверху вниз для прохода пара, при этом направление открытия щелей для прохода пара совпадает с направлением перемещения жидкости на тарелке.

Это обеспечивает увеличение сечения прорезей колпака для прохода пара и его диспергирования в условиях вакуума, когда объем паров значительно увеличивается, в результате чего уменьшается гидравлическое сопротивление потоку пара, увеличивается поверхность контакта пара и жидкости и увеличивается паросодержание парожидкостной эмульсии на тарелке, что приводит к уменьшению высоты светлого слоя жидкости на тарелке и уменьшению гидравлического сопротивления слоя жидкости, одновременно, увеличение паросодержания парожидкостной эмульсии обеспечивает увеличение межфазной поверхности и повышение эффективности массо- б5 обмена. Благодаря увеличивающемуся сечению щелевых прорезей в боковых стенках колпака обеспечивается преимущественное прохождение пара на большей глубине слоя жидкости на тарелке, в результате чего увеличивается время контакта пара с жидкостью и предупреждается проскок пара в верхней части колпака. Таким образом, обеспечиваются уменьшение перепада давления на тарелках и в колонне при больших объемах пара в условиях вакуумной перегонки и повьпаение эффективности отгонки эфирных масел из цветков розы с сохранением натуральных качеств эфирных масел при низких температурах перегонки, увеличение степени извлечения эфирных масел из сырья.

Для улучшения показателей работы массообменных тарелок колонны целесообразно уменьшить высоты парового патрубка, колпака и перегородки в

1,5-2 раза по сравнению с прототипом и увеличить диаметр нижней части колпака, придав ему форму усеченного конуса. Это увеличивает площадь пла на барботажа на тарелке, и повышает эффективность массообмена с одновременным уменьшением гидравлического сопротивления в условиях вакуумной перегонки.

На фиг. 1 изображена перегонная тарельчатая колонна, вертикальный разрез, на фиг. 2 — сечение A-A на фиг. 1, вид сверху," на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 разрез — разрез В-В на фиг, 2.

Перегонная тарельчатая колонна содержит цилиндрический корпус 1 расположенными в нем по высоте массообменными тарелками, каждая из которых состоит из основания 2, парового патрубка 3 с окнами 4 для прохода пара, колпака 5, установленного над патрубком 3, с щелевыми прорезями

6 в боковых стенках с увеличивающимся сечением сверху вниз для прохода пара в направлении, совпадающем с направлением движения жидкости на тарелке, и с зубчатыми прорезями в нижней кромке для прохода и диспергирования пара, переливного патрубка

7 для слива жидкой смеси с верхней на нижнюю тарелку, радиальной перегородки 8, верхняя кромка которой расположена выше верхней кромки переливного патрубка 7, и служит для обеспечения кругового движения жидкой смеси на тарелке.

Перегонная тарельчатая колонна работает следующим образом.

Специально подготовленная и подогретая смесь цветков розы и рассола подается на верхнюю тарелку, где контактирует с поднимающимся по колонне снизу вверх паром, проходящим

1000047 через щелевые прорези 6 и зубчатые прорези колпака 5, в процессе массообмена между смесью и паром парыобогащаются эфирными маслами из рассола и цветков розы, в результате чего сверху колонны отводятся смесь паров воды и эфирных масел в холодильник, а снизу отводится отработанная смесь цветков розы и рассола практически не содержащая эфирных масел. Малая высота паровых патруб- 10 ков 3 и колпаков 5, и соответственно, радиальных перегородок тарелок обеспечивает уменьшение высоты слоя жидкости на тарелке, что способствует уменьшению гидростатической сос- 15 тавляющей гидравлического сопротивления тарелки в условиях вакуумной перегонки. Выполнение щелевых прорезей

6 в колпаках 5 обеспечивает-увеличение поверхности контакта пара и жид-;щ кости, увеличение паросодержания парожидкостной эмульсии на тарелке, увеличение межфазной поверхности контакта, что приводит к повышению эффективности отгонки эфирных масел 25 из смеси. Кроме того, увеличение сечения для прохода нара через щели в колпаке также приводит к уменьшению гидравлического сопротивления потоку пара в условиях вакуумной перегонки. Направление щелевых прорезей 6 в колпаке 5 для прохода пара совпадает с направлением движения смеси на тарелке.

Таким образом, с уменьшением запаса жидкости на тарелках колонны одновременно увеличивается поверхность контакта фаз и в результате обеспечивается высокая эффективность отгонки эфирных масел, уменьшение .гидравлического сопротивления, пони- 40 жение давления и температуры перегон.ки, это приводит к сохранению натуральных качеств эфирных масел и обес печивает полную отгонку эфирных масел из цветков розы и рассола. 45

Ожидаемый экономический эффект от вгедрения предлагаемой перегонйой тарельчатой колонны в результате сезонной работы одной установки может составить около 50-70 тыс. руб. в год за счет повышения натуральных качеств эфирных масел розы.

Формула изобрегения

Перегонная колонна для непрерывной отгонки эфирных масел из цветков розы под вакуумом, содержащая расположенные по высоте массообменные тарелки, каждая из которых включает основание, в центре которого помещен паровой патрубок с окнами„ колпак над патрубком с зубчатыми прорезями в нижней кромке, радиальную перегородку и переливной патрубок для слива жидкости с верхней на нижнюю тарелку, отличающаяс я тем, что, с целью повышения эффективности отгонки эфирных масел за счет уменьшения гидравлического сопротивления потоку, пара и увеличения поверхности контакта пара и жидкости на тарелках, в боковых стенках колпака выполнены радиальные щелевые прорези методом вырубного штампа с увеличивающимся сечением сверху вниз для прохода пара, при этом направление открытия щелей совпадает с направлением перемещения жидкости на тарелке.

Источники информации, принятые во-внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2679572/23-26, кл. & 01Ъ 3/22, 1980.

2. Журавлев AN Оборудование производства парфюмерно-косметических изделий, синтетических душистых веществ и эфирных масел. "Пищевая промышленность", 1980, с. 117-121 (прототип ).

1000047 — — -> /ЩУ жидкасеь Фиа/

Фи8.4

Составитель й.Сондор

Редактор О.Сопко Техред A.Áàáèíåö Корректор Н.Король

Заказ 1210/3 Тираж 686 Подписное

ВНИИПИ Государе венного ноь.итета СССР по делам изобретений н открытий

113035,Иоаква, %-35, Раушская наб., д; 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4