Дистиллятор с установленными друг над другом сухопарниками

Изобретение относится к области устройств, предназначенных для очистки или дистилляции жидкостей путем их нагрева и последующей перегонки, и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Дистиллятор с установленными друг над другом сухопарниками содержит последовательно соединенные перегонный куб, сухопарники и элемент конденсации дистиллята. Каждый сухопарник имеет общую поверхность с вышестоящим сухопарником, при этом сухопарники соединены разъемно. Технический результат: снижение энергоемкости процесса дистилляции. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к области устройств, предназначенных для очистки или дистилляции жидкостей путем их нагрева и последующей перегонки, и может быть использовано в различных отраслях промышленности.

Известен дистиллятор, содержащий последовательно соединенные перегонный куб, сухопарники, расположенные снаружи, и емкость для сбора готового продукта. При этом сухопарники имеют горизонтальную компоновку [RU 17533, дата приоритета: 30.10.2000 г., дата публикации: 10.04.2001 г., МПК: C12G 3/12].

Известен дистиллятор, содержащий последовательно соединенные патрубками перегонный куб, сухопарники, имеющие горизонтальную компоновку и расположенные снаружи перегонного куба, и охладитель. [RU 170440, дата приоритета: 19.09.2016 г., дата публикации: 25.04.2017 г., МПК: В01 D3/02].

В качестве прототипа выбран дистиллятор, который содержит последовательно соединенные перегонный куб, сухопарники, имеющие вертикальную компоновку, расположенные снаружи перегонного куба и холодильник. При этом соединение сухопарников обеспечивается посредством металлической трубки [RU 156853, дата приоритета: 30.12.2014 г., дата публикации: 20.11.2015 г., МПК: B01D 3/00].

Преимуществом прототипа перед другими известными аналогами является высокая степень очистки конечного продукта и компактность за счет применения нескольких вертикально расположенных сухопарников. Однако данная конструкция имеет недостатки, которые заключаются в том, что сухопарники расположены на расстоянии друг от друга, а прогрев дистиллята в сухопарниках обеспечивается только за счет паров дистиллята, подводимых через тонкую соединительную металлическую трубку, в результате чего процесс повторного закипания конденсата в сухопарниках происходит очень медленно, что увеличивает энергоемкость процесса дистилляции и снижает эффективность дистиллятора.

Технической проблемой, на решение которой направлено изобретение, является повышение эффективности дистиллятора.

Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является снижение энергоемкости процесса дистилляции. Сущность изобретения заключается в следующем.

Дистиллятор с установленными друг над другом сухопарниками содержит последовательно соединенные перегонный куб, сухопарники и элемент конденсации дистиллята. В отличие от прототипа каждый сухопарник имеет общую поверхность с вышестоящим сухопарником, при этом сухопарники соединены разъемно.

Сухопарники обеспечивают очистку дистиллята и содержат полый корпус с нижним и верхним основаниями. Каждый сухопарник имеет общую поверхность с вышестоящим сухопарником, что обеспечивает возможность возникновения процесса теплообмена между ними. При этом общая поверхность сухопарников может быть образована различными способами.

Общая поверхность сухопарников может быть образована соприкосновением верхнего основания нижестоящего сухопарника и нижнего основания вышестоящего сухопарника. При этом величина площади соприкосновения может быть любой, но при этом она должна быть достаточной для возникновения процесса теплообмена между сухопарниками.

Общая поверхность сухопарников может быть образована только верхним основанием нижестоящего сухопарника, в таком случае вышестоящий сухопарник может не иметь нижнего основания, или наоборот, общая поверхность может быть образована только нижним основанием вышестоящего сухопарника, в таком случае нижестоящий сухопарник может не иметь верхнего основания.

Общая поверхность сухопарников может быть образована вставкой, которая может представлять собой пластину или иной конструктивный элемент и может иметь форму и размер, соответствующие одному из оснований сухопарников, или ее размер может превышать размер оснований сухопарников. Вставка может иметь стенки или борта, обеспечивающие возможность скрепления сухопарников между собой. Также вставка может не иметь стенок или бортов, в таком случае сухопарники могут иметь отбортовку на внутренней поверхности, изгиб или сужение, обеспечивающие возможность установки и фиксации вставки.

Скрепление сухопарников между собой может обеспечиваться посредством раструбного, фланцевого, муфтового резьбового или иных известных видов соединений. Например, вышестоящий сухопарник может надеваться на нижестоящий сухопарник, или наоборот.

Соединение внутренних полостей сухопарников для обеспечения движения паров дистиллята из одного сухопарника в другой может быть обеспечено соединительными элементами, установленными в основания сухопарников или вставку. Также соединительные элементы могут быть установлены в боковые поверхности сухопарников. Соединительные элементы могут быть представлены трубками, патрубками или штуцерами.

Дополнительно соединительные элементы сухопарников могут быть снабжены обратным клапаном, обеспечивающим возможность снижения риска стекания дистиллята из вышестоящего сухопарника в нижестоящий. Обратный клапан может быть представлен шаровым или пружинным клапаном, либо обратным затвором. Также функция обратного клапана может быть реализована посредством колпачка, надетого сверху на соединительный элемент, вертикально установленный в общую поверхность сухопарников, образованную основанием сухопарника или вставкой. При этом колпачок может иметь отбортовку на внешней поверхности, при изменении размера которой может обеспечиваться возможность регулирования усилия прижатия колпачка к торцевой поверхности соединительного элемента дистиллятом в сухопарнике, что позволяет увеличить время нахождения паров дистиллята в нижестоящем сухопарнике, либо в перегонном кубе.

Элемент конденсации дистиллята обеспечивает возможность конденсации паров, поступающих в него из сухопарника. Элемент конденсации дистиллята может представлять собой двухконтурный охладитель, змеевик или царгу, или элемент конденсации может быть представлен совокупностью любых вышеуказанных элементов, что позволяет дополнительно обеспечить повышение степени очистки дистиллята. Элемент конденсации дистиллята может представлять собой холодильник, снабженный штуцерами подвода и отвода охлаждающей жидкости и содержащий внутри змеевик. При этом холодильник может быть установлен над последним сухопарником, а вход змеевика может быть расположен вертикально, что обеспечивает возможность конденсации тяжелых фракций и стекания их обратно в сухопарник или перегонный куб.

Перегонный куб может иметь произвольную форму, размер и объем и может содержать сливной кран. Все элементы дистиллятора могут быть изготовлены из любого термостойкого материала, например, металла, стекла или керамики.

Элементы дистиллятора последовательно соединены между собой, что подразумевает их соединение в том порядке, в котором обеспечивается движение паров дистиллята. При этом для соединения элементов дистиллятора между собой могут быть применены как разъемные, так и неразъемные способы соединения, а в качестве соединительных элементов могут быть применены патрубки, шланги, штуцеры и иные известные приспособления.

Дополнительно для обеспечения удобства эксплуатации дистиллятора любой из элементов может содержать электронный и/или биметаллический термометры.

Изобретение характеризуется ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, отличающейся тем, что каждый сухопарник имеет общую поверхность с вышестоящим сухопарником, при этом сухопарники соединены разъемно, что обеспечивает возможность возникновения процесса теплообмена между поверхностями сухопарников, благодаря чему уменьшается длительность прогрева и увеличивается скорость повторного закипания дистиллята в сухопарниках, что позволяет достичь технический результат, заключающийся в снижении энергоемкости процесса дистилляции, тем самым увеличивая эффективность дистиллятора.

Наличие новых отличительных существенных признаков свидетельствует о соответствии изобретения критерию патентоспособности «новизна» и «изобретательский уровень»

Изобретение может быть выполнено из известных материалов с помощью известных средств, что свидетельствует о соответствии изобретения критерию патентоспособности «промышленная применимость».

Изобретение поясняется следующими чертежами:

Фиг. 1 - Дистиллятор с установленными друг над другом сухопарниками, которые скреплены резиновыми кольцами, общая поверхность образована верхним основанием нижестоящего сухопарника и нижним основанием вышестоящего сухопарника, а соединение внутренних полостей сухопарников обеспечивается металлической трубкой, установленной в боковую поверхность, общий вид.

Фиг. 2 - Дистиллятор с установленными друг над другом сухопарниками, которые скреплены резьбовым соединением, общая поверхность образована нижним основанием вышестоящего сухопарника, а соединение внутренних полостей сухопарников обеспечивается вертикальной трубкой, установленной в нижнее основание сухопарников и снабженной колпачком, общий вид.

Фиг. 3 - Дистиллятор с установленными друг над другом сухопарниками, общая поверхность которых образована вставкой с бортами, обеспечивающими скрепление сухопарников между собой, а соединение внутренних полостей обеспечивается через боковые поверхности посредством шлангов, надетых на штуцеры, общий вид.

Фиг. 4 - Дистиллятор с установленными друг над другом сухопарниками, которые скреплены раструбным соединением, общая поверхность которых образована вставкой, а соединение внутренних полостей сухопарников обеспечивается вертикальной трубкой, снабженной колпачком, установленной во вставку, общий вид.

Дистиллятор с установленными друг над другом сухопарниками состоит из последовательно соединенных перегонного куба 1, сухопарников 2, 3, 4 и элемента 5 конденсации дистиллята. При этом сухопарники соединены соединительными элементами 6, между сухопарниками 2 и 3 и сухопарниками 3 и 4 образована общая поверхность.

Изобретение работает следующим образом.

Дистиллятор с установленными друг над другом сухопарниками устанавливают на источник тепла, при этом продукты перегонки в перегонном кубе 1 начинают нагреваться, и происходит образование паров дистиллята. Пары дистиллята поступают в сухопарник 2, где они конденсируются и осаждаются. Дистиллят в сухопарнике 2 подогревается находящимися в перегонном кубе 1 и поступающими из него парами дистиллята. Пары дистиллята из сухопарника 2 поступают в сухопарник 3, где они вновь конденсируются и осаждаются. При этом пары дистиллята, образующиеся в сухопарнике 2, подогревают общую поверхность сухопарников 2 и 3, нагревая таким образом сконденсированный в сухопарнике 3 дистиллят. Дистиллят в сухопарнике 3 нагревается, и пары дистиллята поступают из сухопарника 3 в сухопарник 4, подогревая при этом их общую поверхность, снижая время и энергозатраты на проведение процесса дистилляции. В конце цикла пары дистиллята конденсируются в элементе 5 конденсации дистиллята и выводятся наружу. Таким образом обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в снижении энергоемкости процесса дистилляции, и повышается эффективность дистиллятора.

1. Дистиллятор с установленными друг над другом сухопарниками, содержащий последовательно соединенные перегонный куб, сухопарники, установленные друг над другом, и элемент конденсации дистиллята, отличающийся тем, что каждый сухопарник имеет общую поверхность с вышестоящим сухопарником, при этом сухопарники соединены разъемно.

2. Дистиллятор с установленными друг над другом сухопарниками по п. 1, отличающийся тем, что общая поверхность сухопарников образована верхним основанием нижестоящего сухопарника.

3. Дистиллятор с установленными друг над другом сухопарниками по п. 1, отличающийся тем, что общая поверхность сухопарников образована нижним основанием вышестоящего сухопарника.

4. Дистиллятор с установленными друг над другом сухопарниками по п. 1, отличающийся тем, что общая поверхность сухопарников образована вставкой.

5. Дистиллятор с установленными друг над другом сухопарниками по п. 4, отличающийся тем, что вставка имеет борта, обеспечивающие возможность скрепления сухопарников.

6. Дистиллятор с установленными друг над другом сухопарниками по п. 1, отличающийся тем, что сухопарники скреплены между собой посредством раструбного соединения.

7. Дистиллятор с установленными друг над другом сухопарниками по п. 1, отличающийся тем, что сухопарники скреплены между собой посредством резьбового соединения.

8. Дистиллятор с установленными друг над другом сухопарниками по п. 1, отличающийся тем, что соединение внутренних полостей сухопарников обеспечивается посредством соединительных элементов, снабженных обратным клапаном.

9. Дистиллятор с установленными друг над другом сухопарниками по п. 1, отличающийся тем, что соединение внутренних полостей сухопарников обеспечивается посредством вертикальной трубки, установленной в общую поверхность сухопарников и снабженной колпачком.

10. Дистиллятор с установленными друг над другом сухопарниками по п. 1, отличающийся тем, что элемент конденсации дистиллята представляет собой холодильник со штуцерами подвода и отвода охлаждающей жидкости, установленный над последним сухопарником и содержащий змеевик, вход которого расположен вертикально.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к спиртовой отрасли, а именно к аппаратам, применяемым для разделения промежуточных примесей на верхние и нижние при периодической перегонке бражек из сахаросодержащего и крахмалосодержащего сырья.

Способ предусматривает сбраживание и перегонку бражки в брагоректификационной установке, включающей бражную, эпюрационную и две ректификационные колонны, одна из которых предназначена для производства ректификованного спирта, а вторая - дополнительная - для производства зернового дистиллята.

Изобретение относится к винодельческой промышленности. Свежие плоды малины измельчают до размера частиц 0,5-1,0 мм, проводят ферментативный гидролиз измельченного сырья мультиэнзимной композицией (МЭК), состоящей из ферментных препаратов Пектофоетидин П10Х и Вегазим ХЦ, взятых в соотношении 2:3, которую вносят в количестве 0,20-0,30 см3 на 1 кг сырья, в течение 1,0-1,5 ч при температуре 20-25°С.

Изобретение относится к винодельческой промышленности. Замораживают свежие плоды черной смородины при температуре минус 16°С - минус 18°С и выдерживают при этой температуре от 3-х до 5-ти суток.

Приготавливают медовый раствор с содержанием сахаров от 12 до 28%, используя сахаросодержащие продукты в виде отходов пчеловодства, нестандартного меда и сиропа фруктозы и глюкозы, количество меда в котором составляет не менее 53% от общей массы сахаросодержащих продуктов.

Изобретение относится к винодельческой промышленности. Шелковичный дистиллят крепостью 70-80 об.%, полученный однократной фракционированной дистилляцией сброженной шелковичной мезги, купажируют с умягченной водой и настоем высушенных плодов шелковицы в количестве, обеспечивающем массовую концентрацию сахаров в напитке 5 г/дм3 .
Плоды шелковицы измельчают до пастообразной консистенции, вносят в массу серную кислоту до получения значения рН 2,4-2,8, проводят одновременно мацерацию и сбраживание мезги в анаэробных условиях.

Изобретение относится к винодельческой промышленности, а именно к способу получения дистиллятов для крепких напитков из зернового сырья. Способ включает измельчение сырья, смешивание помола с водой при гидромодуле 1:4-1:4,5, внесение амилолитических ферментных препаратов разжижающего действия, выдержку полученного замеса при температуре 40-45°C в течение 25-30 минут с дальнейшими выдержками при температуре 50-55°C в течение 1 часа, при температуре 60-65°C в течение 1 часа, при температуре 70-75°C в течение 45-50 минут и температуре 75-80°C в течение 5-10 минут, охлаждение, внесение ферментных препаратов осахаривающего действия, осахаривание, сбраживание осахаренного сусла с использованием сухих спиртовых дрожжей, вносимых в сусло в количестве 100-120 мг/100 см3 сусла, дополнительное внесение спирта-ректификата в сброженное сусло до повышения его крепости на 1,0-2,5% об., однократную дистилляцию с получением зернового дистиллята.

Изобретение относится к винодельческой промышленности, а именно к способу получения дистиллятов для крепких напитков из зернового сырья. Способ включает измельчение сырья, смешивание помола с водой, внесение ферментных препаратов, выдержку полученного замеса при температуре 40-45°C в течение 25-30 минут с дальнейшими выдержками при температуре 50-55°C в течение 1 часа, при температуре 60-65°C в течение 1 часа, при температуре 70-75°C в течение 40-50 минут и температуре 75-80°C в течение 5-10 минут, охлаждение, внесение ферментных препаратов осахаривающего действия, осахаривание, сбраживание осахаренного сусла с использованием сухих спиртовых дрожжей, вносимых в сусло в количестве 100-120 мг/100 см3 сусла, последующую выдержку сброженного сусла при температуре 2-4°C в течение 2-3 суток, однократную дистилляцию с получением зернового дистиллята.

Изобретение относится к ликероводочной промышленности. Композиция ингредиентов для приготовления ароматного спирта, используемого в водке особой, содержит в качестве исходных ингредиентов следующие компоненты, кг/1000 дал композиции: хвоя можжевельника сибирского 34,0-36,0, плоды кориандра посевного 5,0-6,0, плоды аниса обыкновенного 1,6-2,2, плоды тмина обыкновенного 1,6-2,2, плоды кардамона 0,1-0,2, корень солодки 1,2-1,5, водно-спиртовая жидкость - 70% спирт этиловый «Люкс» остальное.

Изобретение относится к способам разделения потока нафты. Способ рекуперации тепла в процессе разделения потока нафты включает в себя: разделение потока (10) нафты в разделительной колонне (16) нафты на головной поток (22), содержащий легкую нафту, и кубовый поток (24), содержащий тяжелую нафту; деление головного потока (22) разделительной колонны (16) нафты на по меньшей мере первый поток (22а) и второй поток (22b); рекуперацию тепла из первого потока (22а) головного потока (22) разделительной колонны (16) нафты в первом теплообменнике (28); нагревание второй колонны (18) теплом, извлеченным из первого потока (22а) головного потока (22) разделительной колонны (16) нафты в первом теплообменнике (28); рекуперацию тепла из второго потока (22b) головного потока (22) разделительной колонны (16) нафты во втором теплообменнике (26); и нагревание третьей колонны (20) теплом, извлеченным из второго потока (22b) головного потока (22) разделительной колонны (16) нафты во втором теплообменнике (26).

Способ предусматривает сбраживание и перегонку бражки в брагоректификационной установке, включающей бражную, эпюрационную и две ректификационные колонны, одна из которых предназначена для производства ректификованного спирта, а вторая - дополнительная - для производства зернового дистиллята.

Изобретение относится к системам фракционирования для дегидрирования короткоцепочечных насыщенных углеводородов с получением соответствующих олефинов, в частности пропилена, широко используемого в потребительских и промышленных продуктах.

Изобретение относится к конструкции аппарата получения особо чистой дистиллированной воды, используемой в медицинской, фармацевтической, биотехнической, электронной, химической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к технологии получения дистиллированной воды и может быть использовано в пищевой, химической, фармацевтической, косметической и энергетической отраслях промышленности для очистки и обессоливания воды, концентрирования рассолов, водоподготовки и деминерализации.

Дистилляционное устройство включает сепаратор (22), холодильник (24), нагреватель (26) и теплосборный контур (30). Теплосборный контур (30) включает циркуляционный канал (32), выполненный с возможностью соединения холодильника и нагревателя, компрессор (34), расширительный механизм (34), резервуарную секцию (40), способную сохранять рабочую среду в жидком состоянии, и регулирующую циркулирующее количество секцию (50), которая регулирует циркулирующее количество рабочей среды.
Изобретение относится к созданию или модернизации установок для синтеза мочевины способом с отпаркой аммиаком и самоотпаркой. Установка для синтеза мочевины способом с отпаркой аммиаком или термической отпаркой, включающая контур высокого давления для синтеза, который включает реактор для синтеза, кожухотрубное отпарное устройство и конденсатор, указанное отпарное устройство включает кожух и пучок труб с возможностью обеспечить отпарку раствора карбамата, подаваемого в указанные трубы путем нагрева, и необязательно с использованием аммиака в качестве средства для отпарки, при этом трубы указанного отпарного устройства изготовлены из нержавеющей стали, выплавленной дуплекс-процессом по одному из нижеуказанных вариантов:А) сталь Safurex®, а именно 29Cr-6,5Ni-2Mo-N, которую по системе кодирования Американского общества инженеров-механиков (ASME) обозначают также 2295-3 и по Единой системе нумерации (UNS) - S32906, илиБ) сталь DP28W™, а именно 27Cr-7,6Ni-1Mo-2,3W-N, которую по системе кодирования ASME обозначают также 2496-1 и по UNS - S32808.

Изобретение относится к дефлегматору с пластинчатым теплообменником. Дефлегматор с пластинчатым теплообменником (2) содержит первый и второй каналы, по которым протекают среды, выполненные для первой среды (M1) трубчатыми между отдельными пластинами, соединенными между собой в одну пару пластин, а для другой среды (М2) - волнообразными между соединенными друг с другом в один штабель пластин парами пластин и с корпусом (3) дефлегматора.
Изобретение относится к конструкции аппарата получения бидистиллированной воды двойной перегонки в присутствии реагентов, используемой в медицинской, фармацевтической, биотехнической, электронной, химической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к установке и способу для полимеризации этилена и альфа-олефина. Установка для полимеризации этилена и альфа-олефина включает полимеризационный реактор, секцию разделения непрореагировавших этилена, альфа-олефина, низкомолекулярного олигомера и полимера и секцию извлечения растворителя.

Изобретение относится к области устройств, предназначенных для очистки или дистилляции жидкостей путем их нагрева и последующей перегонки, и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Дистиллятор с установленными друг над другом сухопарниками содержит последовательно соединенные перегонный куб, сухопарники и элемент конденсации дистиллята. Каждый сухопарник имеет общую поверхность с вышестоящим сухопарником, при этом сухопарники соединены разъемно. Технический результат: снижение энергоемкости процесса дистилляции. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Наверх