Ретификационный аппарат

 

Изобретение относится к аппаратам для осуществления непрерывного разделения жидких смесей на компоненты и может, быть использовано в хими .ческой, нефтехимической и других отраслях промышленности с целью повы- . шения эффективности разделения. Ректификационный аппарат содержит корпус , концентрически установленные цилиндры, каналы для жидкости, и пара, устройства для равномерного распределения жидкости. Каналы для греющего пара заглушены в верхней части и снабжены кольцевыми патрубками для прохода пара, а каналы для жидкости в нижней части ограничены горообразными сегментами, образующими с нижней кромкой концентрически установленных цилиндров вышележащей ступени зазоры для прохода жидкости, а с верхней кромкой цилиндров нижележащей ступени и патрубками для прохода греющего пара - зазоры для прохода вторичного пара. 1 ил. i (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (5D 4 В 01 D 3/26, 1/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3965874/31-26 ,(22) 21.10.85 (46) 23.02.87. Бюл, Р 7 (71) Белорусский технологический институт им. С.М, Кирова (72) И.М. Плехов, В.А. Бобрович, В.Н. Гуляев, М.В. Самойлов и Н.П.Кохно (53) 66.015.23.05(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 466839, кл. В 01 D 1/22, 1977.

Авторское свидетельство СССР

N - 273764, кл. В 01 D 1/06, 1966. (54) РЕКТИФИКАЦИОННЬЙ АППАРАТ (57) Изобретение относится к аппаратам для осуществления непрерывного разделения жидких смесей на компоненты и может. быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промьппленности с целью повы- . шения эффективности разделения. Ректификационный аппарат содержит корпус, концентрически установленные цилиндры, каналы для жидкости.и пара, устройства для равномерного распределения жидкости. Каналы для греющего пара заглушены в верхней части и снабжены кольцевыми патрубками для прохода пара, а каналы для жидкости в нижней части ограничены торообразными сегментами, образующими с нижней кромкой концентрически установленных цилиндров вышележащей ступени зазоры для прохода жидкости, а с верхней кромкой цилиндров нижележащей сту- с пени и патрубками для прохода греющего пара — зазоры для прохода вторичного пара. 1 ил.

1291171

Изобретение относится к ректификационным аппаратам для осуществления непрерывного разделения жидких смесей на компоненты и может быть использовано в химической, нефтехими- 5 ческой и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение эффективности разделения за счет совмещения процессов термической и адиаба- 10 тической ректификации.

На чертеже представлен ректификационный аппарат, общий вид.

Аппарат содержит цилиндрический корпус 1, концентрически установленные цилиндры 2, образующие каналы 3 греющего пара, ограниченные сверху кольцевыми заглушками 4 с кольцевыми патрубками 5 для прохода греющего пара, и каналы 6 для жидкости, огра- 20 ниченные снизу торообразными сегментами 7,образующими с нижней кромкой концентрически установленных цилиндров 2 вышележащей ступени зазоры 8 для прохода жидкости, а с верхней кромкой цилиндров 2 нижележащей ступени и патрубками 5 для прохода греющего пара — зазоры 9 для прохода вторичного пара, распределительные карманы 10. 30

Предлагаемый ректификационный аппарат работает следующим образом.

Жидкость с верхней ступени контакта через зазоры 8 подается на внешнюю сторону кольцевой заглушки 4 нижнего контактного элемента, в канал для греющего пара, где смешивается с конденсатом, образовавшимся при движении греющего пара по каналу 3, откуда с помощью распределительных карма в 40 нов 1.0 в виде тонкой пленки подается в каналы 6 для жидкости, образованные концентрически установленными цилиндрами 2, стекает вниз по стенкам греющей поверхности, упаривается за 45 счет тепла конденсации пара с другой стороны стенок, обогащаясь высококипящим компонентом, и далее через зазоры 8 направляется на орошение на следующую ступень контактирования. ур

Пар, подаваемый снизу ректификационного аппарата, частично конденсируется на стенках концентрически установленных цилиндров 2 парового пространства, отдавая стекающей жидкости (по внешней стороне стенки цилиндров) тепло через стенку, за счет которого происходит испарение жидкости. 0бразующийся вторичный пар при движении в каналах для жидкости обогащается низкокипящим компонентом, поднимается и через зазоры 9 поступает н каналы 3 греющего пара вышележащей ступени, где сме— шивается с поступающей с нижележащей ступени несконденсировавшейся частью пара, которая подается через патрубки 5, и вновь конденсируется.Конденсат стекает по цилиндрическим стенкам парового пространства, попадает в распределительные карманы 10, где смешивается с жидкостью, обогащенной высококипящим компонентом, стекающей через зазоры 8 из жидкостного канала 6, и направляется на орошение нижележащего контактного элемента.

Наличие заглушек в верхней части каналов для греющего пара, снабженных патрубками, и торообразных сегментов, ограничивающих снизу каналы для жидкости и образующих с нижней кромкой концентрически установленных цилиндров вышележащей ступени зазоры для прохода жидкости, а с верхней кромкой цилиндров нижележащей ступени и патрубками для прохода греющего пара зазоры для прохода вторичного пара, позволяет совместить в одном аппарате процессы термической и адиабатической ректификации, что способствует повышению эффективности разделения. Адиабатическая составляющая массообмена осуществляется путем непосредственного контакта пленки жидкости, образованной конденсацией пара, и движущегося навстречу ей греющего пара в паровом пространстве.

Термическая ректификация происходит при передаче тепла (конденсации) паровой фракции с нижележащей ступени, имеющей более высокую температуру, чем поток жидкой фракции, поступающей с другой стороны цилиндрических стенок с вышележащей ступени. При этом часть жидкой фракции испаряется. обогащая паровую фракцию легколетучим компонентом, а часть паровой фракции конденсируется в паровом пространстве, обогащаясь высококипящим компонентом.

Установка торообразных сегментов в нижней части каналов для жидкости позволяет равномерно распределить пленку жидкости и сконденсировавшуюся часть греющего пара по распределительным карманам, образованным

1291171 боковой поверхностью нижележащих цилиндров, кольцевыми заглушками парового пространства и боковой поверхностью патрубков для прохода греющего пара, и затем подать жидкость на орошение нижележащей ступени. Кроме того, установка торообразных сегментов образует канал между сегментом, верхней кромкой нижележащих цилиндров и боковой поверхностью 10 патрубков прохода греющего пара для прохода пара, образованного испарением движущейся пленки жидкости при обогреве ее через стенку греющим паром, в паровое пространство выше- 15 лежащей ступени.

Таким образом, установка заглушек в верхней части каналов для греющего пара, снабженных патрубками, и ограничение в нижней части каналов для 20 жидкости торообразными сегментами, образующими с нижней кромкой концентрически установленных цилиндров вышележащей ступени зазоры для прохода жидкости, а с верхней кромкой цилинд- 5 ров нижележащей ступени и патрубками для прохода греющего пара зазоры для прохода вторичного пара, позволяет так организовать движение (контакт) жидкой и газовой фракций, что в рек- ЗО тификационном аппарате повышается эффективность разделения за счет совмещения в нем процессов адиабатической и термической ректификации, при этом в основном масообмен осуществляется за счет использования эффекта термической ректификации.

Формула и э обретения

Ректификационный аппарат, содержащий корпус, размещенные в нем в несколько ступеней по высоте тепломассообменные элементы,.выполненные в виде концентрически установленных ци1линдров, образующих каналы для жидкости и пара, устройства для равномерного распределения жидкости, штуцера ввода и вывода жидкости и пара, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности раз-. деления за счет совмещения процессов термической и адиабатической ректи; фикации, каналы для греющего пара заглушены в верхней части и снабжены кольцевыми патрубками для прохода пара, а каналы для жидкости в нижней части снабжены торообразными сегментами, образующими с нижней кромкой концентрически установленных цилиндров вышележащей ступени зазоры для прохода жидкости, а с верхней кромкой цилиндров нижележащей ступени и патрубками для прохода греющего пара — зазоры для прохода вторичного пара.

1 291171

2

8

g

Составитель А. Сондор

Техред Л.Сердюкова

Корректор В. Бутяга

Редактор И. Горная

Тираж 657

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 63/7

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4,