Вакуум-прерыватель для ректификационных колонн воздухоразделительных установок


 


Владельцы патента RU 2618851:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный университет инженерных технологий" (ФГБОУ ВО "ВГУИТ"). (RU)

Изобретение относится к криогенной промышленности и может быть использовано для ректификации низкокипящих фракций. Вакуум-прерыватель для ректификационных колонн воздухоразделительных установок включает верхний и нижний резервуары, связанные между собой центральной вертикальной трубой, установленной внутри резервуаров, и стеклянной обводной трубкой. Нижний резервуар оснащен штуцером для соединения с ректификационной колонной. Вокруг нижнего резервуара размещен с образованием полости кожух, который оснащен входным и выходным штуцерами для подачи и отвода теплоносителя, расположенными тангенциально к кожуху соответственно в верхней и нижней его части. В полости установлены винтообразные направляющие. Верхний резервуар снабжен клапанами прямого и обратного действия. Технический результат: повышение эффективности, надежности, взрывобезопасности ректификационных колонн. 1 ил.

 

Изобретение относится к криогенной промышленности и может быть использовано для ректификации низкокипящих фракций.

Известно также устройство [SU 232907, C12, 18.12.1968 г. Бюл. №2], содержащее два резервуара, равных по объему и сообщенных между собой обводной трубой, выполняющей функции гидравлического затвора, и центральной вертикальной трубой, сепаратором пара и воздушника.

Однако это устройство при выполнении верхнего резервуара объемом, равным нижнему резервуару, не обеспечит предотвращение выброса рабочей жидкости при превышении давления в колонне выше допустимого.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является вакуум-прерыватель [SU 1804476, C12F 1/08, 23.03.1993 г., Бюл. № 11], который имеет верхний и нижний резервуары разного объема, а при работе колонны вакуум-прерыватель выполняет функцию и водяного манометра, поэтому соединяющая их вертикальная труба (диаметром 57х3,5 мм) заполнена рабочей жидкостью. При повышении давления в колонне выше допустимого жидкость из нижнего резервуара и вертикальной трубы заполняет верхний резервуар и ее часть (равная объему вертикальной трубы) выбрасывается в конденсатор. После выброса жидкости из нижнего резервуара и вертикальной трубы будет выбрасываться пар в конденсатор до снижения давления в колонне ниже допустимого и заполнения при этом жидкостью нижнего резервуара и вертикальной трубы из верхнего резервуара.

Рассматриваемое устройство недостаточно эффективно для использования в криогенной промышленности, так как рабочая жидкость под влиянием низких температур замерзает, а также отсутствует газосбрасывающее устройство.

Технической задачей изобретения является повышение эффективности, надежности, а также взрывобезопасности ректификационных колонн путем применения вакуум-прерывателя в криогенной технике.

Техническая задача изобретения достигается тем, что в вакуум-прерывателе для ректификационных колонн воздухоразделительных установок, включающем верхний и нижний резервуары, связанные между собой центральной вертикальной трубой, установленной внутри резервуаров, и стеклянной обводной трубкой, причем нижний резервуар оснащен штуцером для соединения с ректификационной колонной, новым является то, что вокруг нижнего резервуара размещен с образованием полости кожух, который оснащен входным и выходным штуцерами для подачи и отвода теплоносителя, расположенными тангенциально к кожуху соответственно в верхней и нижней его части, при этом в полости установлены винтообразные направляющие, а верхний резервуар снабжен клапанами прямого и обратного действия.

Технический результат, заключается в повышении эффективности, надежности, а также взрывобезопасности ректификационных колонн путем применения вакуум-прерывателя в криогенной технике.

На фиг.1 изображена схема вакуум-прерывателя для ректификационных колонн воздухоразделительных установок.

Вакуум-прерыватель (фиг. 1) состоит из предназначенного для хранения рабочей жидкости нижнего резервуара 1, имеющего входной штуцер 2, который соединен с ректификационной колонной (не показана), и верхнего резервуара 3. При этом нижний 1 и верхний 3 резервуары связаны между собой центральной вертикальной трубой 4, обеспечивающей постоянное движение рабочей жидкости в зависимости от давления в ректификационной колонне, и стеклянной обводной трубкой 5, предназначенной для измерения давления в ректификационной колонне.

Для предотвращения повышения или понижения давления в ректификационной колонне в верхнем резервуаре 2 установлен клапан прямого действия 6 и клапан обратного действия 7.

Вокруг нижнего резервуара 1 размещен с образованием полости кожух 8, который оснащен входным 9 и выходным 10 штуцерами для подачи и отвода теплоносителя, расположенными тангенциально к кожуху 8 соответственно в верхней и нижней его части. В полости, образованной между кожухом 8 и корпусом нижнего резервуара 1, установлены винтообразные направляющие 11.

Винтообразные направляющие 11 предназначены не только для обеспечения максимальной траектории движения теплоносителя вокруг нижнего резервуара 1, но и в качестве ребер, улучшающих теплоотвод и передачу его внутрь нижнего резервуара 1.

Вакуум-прерыватель работает следующим образом. При повышении давления в колонне (не показана) выше допустимого рабочая жидкость из нижнего резервуара 1 через центральную вертикальную трубу 4 выдавливается в верхний резервуар 3, пар из колонны, барботируя через рабочую жидкость, сбрасывается в окружающую среду через клапан прямого действия 6. При понижении давления в колонне ниже допустимого рабочая жидкость из верхнего резервуара 3 опускается по центральной вертикальной трубе 4 в нижний резервуар 1, недостаток давления компенсируется клапаном обратного действия 7.

Измерение уровня рабочей жидкости в вакуум-прерывателе и давления осуществляется с помощью обводной стеклянной трубки 5.

Внутрь полости в верхней части кожуха 6 тангенциально через входной штуцер 9 подается теплоноситель и по винтообразной направляющей 11 опускается в нижнюю часть полости и удаляется через выходной штуцер 10.

В результате винтообразной траектории движения теплоносителя осуществляется рекуперационная передача теплоты внутрь нижнего резервуара 1 через стенку его корпуса, что предотвращает замерзание рабочей жидкости, находящейся в нижнем резервуаре 1, при работе с низкокипящими фракциями.

Предлагаемый вакуум-прерыватель имеет следующие преимущества:

- снабжение нижнего резервуара кожухом с образованием с корпусом нижнего резервуара полости, которая оснащена входным и выходным штуцерами для теплоносителя, позволяет повысить эффективность и надежность прерывателя;

- размещение входного штуцера тангенциально к кожуху и установка в полости направляющих позволяет эффективно осуществлять рекуперативную передачу теплоты от теплоносителя рабочей жидкости;

- снабжение верхнего резервуара клапанами прямого и обратного действия обеспечивает взрывобезопасность как вакуум-прерывателя, так и ректификационной колонны.

Вакуум-прерыватель для ректификационных колонн воздухоразделительных установок, включающий верхний и нижний резервуары, связанные между собой центральной вертикальной трубой, установленной внутри резервуаров, и стеклянной обводной трубкой, причем нижний резервуар оснащен штуцером для соединения с ректификационной колонной, отличающийся тем, что вокруг нижнего резервуара размещен с образованием полости кожух, который оснащен входным и выходным штуцерами для подачи и отвода теплоносителя, расположенными тангенциально к кожуху соответственно в верхней и нижней его части, при этом в полости установлены винтообразные направляющие, а верхний резервуар снабжен клапанами прямого и обратного действия.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к химической промышленности. 3-Метилмеркаптопропионовый альдегид и цианистый водород подвергают химическому превращению с получением содержащего 5-(2-метилмеркаптоэтил)гидантоин раствора, который подвергают основному гидролизу с получением соли метионина в реакционно-ректификационной колонне.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ регенерации хлорида лития в химическом производстве включает нейтрализацию растворов пластификационной и осадительной ванн водным раствором гидроксида лития.

Изобретение относится к тарелке (4) реактора для получения мочевины. Тарелка содержит по меньшей мере одну базовую пластину (10) и множество полых чашеобразных элементов (11, 11А), которые выступают вертикально из базовой пластины (10) вдоль соответственной по существу параллельной оси (А), перпендикулярной базовой пластине (10), и имеют соответствующие по существу вогнутые внутренние полости (17, 37), сообщающиеся с соответствующими отверстиями (15), сформированными в базовой пластине (10).

Изобретение относится к технике очистке пара и может быть использовано для получения дистиллированной воды для медицинских, фармацевтических, бытовых, технических целей.

Спиртозавод содержит испаритель, ректификационную колонну, холодильник и собирающую тарелку с отводным патрубком. Внутри ректификационной колонны размещены подпружиненный сильфон, заполненный легкокипящей жидкостью, и две области, заполненные металлическим волокном, между которыми расположена собирающая тарелка.

Спиртозавод содержит испаритель, ректификационную колонну с размещенным внутри нее ТЭНом, электрически подключенным к термоконтроллеру, управляемому термодатчиком, собирающую тарелку с отводным патрубком, отводной шланг и атмосферный патрубок.

Изобретение относится к конструкциям массообменных тарелок для систем газ (пар) - жидкость, предназначенных для процессов абсорбции, ректификации, и может найти применение в химической, нефтехимической и других смежных отраслях промышленности.

Изобретение относится к конструкциям массообменных тарелок для систем газ (пар) - жидкость, предназначенных для процессов абсорбции, ректификации и может найти применение в химической, нефтехимической и других смежных отраслях промышленности.

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для распределения потока жидкости в обменных колоннах для процессов тепло- или массопереноса в процессах криогенного разделения воздуха.

Изобретение относится к устройствам для получения дистиллята и может быть использовано для выпаривания морской воды. Установка термической дистилляции содержит систему подвода соленой воды 3, испарительную камеру 1, распылитель 2, сепаратор 7 для отделения потока чистого пара от шлама, газодувку 10, компрессор 12, теплообменник-конденсатор 14.

Изобретение относится к способу дистилляции сырых нефтей. Способ дистилляции сырой нефти включает следующие стадии: i) пропускают углеводородную сырую нефть в сосуд предварительного мгновенного испарения, поддерживаемый в условиях, которые обеспечивают разделение сырой нефти на жидкость, полученную в результате предварительного мгновенного испарения, и пар, образующийся в результате предварительного мгновенного испарения, ii) пропускают жидкость, полученную в результате предварительного мгновенного испарения, в печь, поддерживаемую в условиях, которые обеспечивают нагревание и частичное испарение указанной жидкости, iii) пропускают нагретый поток, выходящий из печи, в нижнюю часть атмосферной дистилляционной колонны, поддерживаемой в условиях фракционирования, iv) пропускают пар, образующийся в результате предварительного мгновенного испарения, в зону указанной дистилляционной колонны, находящуюся в нижней части зоны отпаривания, расположенной ниже зоны ввода выходящего из печи потока, и v) пропускают водяной пар в зону указанной дистилляционной колонны, находящуюся в нижней части зоны отпаривания, таким образом, что выходящий из печи жидкий поток подвергается контактированию с водяным паром и паром, образующимся в результате предварительного мгновенного испарения, в зоне отпаривания в условиях, достаточных для отпаривания выходящего из печи жидкого потока, причем указанный пар, образующийся в результате предварительного мгновенного испарения, содержит не более 30 мас.% воды и/или водяного пара. Технический результат – уменьшение количества используемого водяного пара. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх