Выпарной аппарат"

 

35596I

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сбнуз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 12,11.1966 (№ 1054973/23-26) М. Кл. В 01d 1/30 с присоединением заявки №

Приоритет

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 23.Х.1972. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 1.XII.1972

УДК 66.048,54(088.8) Авторы изобретения

И. Д. Гринько и Ф. К. Михайлов

Научно-исследовательский институт основной химии

Заявитель

ВЫПАРНОЙ АППАРАТ

Известны выпарные аппараты погружного горения, содержащие снабженный сепарационным устройством вертикальный цилиндрический корпус с центральной циркуляционной трубой и подсоединенные к корпусу выносные горелки.

Такие аппараты сложны в изготовлении, и в камере сгорания горелки не обеспечивается однородность горючей смеси.

Предлагаемый аппарат позволяет интенсифицировать процесс выпарки и улучшить условия циркуляции раствора. Он выполнен с выносными циркуляционнымп трубами, подключенными верхними концами тангенциально к корпусу, а нижними — радиально к центральной циркуляционной трубе. Горелки установлены по оси выносных циркуляционных труб.

Для повышения эффективности сепарации и использования тепла отходящих газов сспарационное устройство выполнено в виде конусного днища и установленной над ним контактной конической тарелки, на внешнюю поверхность которой подается исходный раствор для предварительного подогрева.

Для ускорения циркуляции раствора на концах горелок установлены конусные рассекатели.

На фиг. 1 изображен продольный разрез на фиг. 1. предлагаемого аппарата; на фиг, 2 — узел А

Цилиндрический корпус 1 аппарата внизу переходит в центральную циркуляционную трубу 2, а вверху снабжен сепаратором 8, который является одновременно теплообменнпком. Тангенциально к корпусу вверху в аппарат вмонтированы боковые выносные циркуляционные трубы 4 (одна или несколько, по числу погружных горелок), в каждой из которых установлена горелка 5 погружного тп10 па, снабжештая внизу конусом-рассекателем б.

Трубы 4 внизу введены в трубу 2 радиально, образуя замкнутый контур циркуляции. На конусном днище 7 сепаратора укреплена на стойках контактная тарелка 8 в виде двух

15 конусов, сваренных основаниями. Верхний конус 9 полный, нижний 10 усеченный. Для жесткости онп соединены патрубком 11. В днище сепаратора вварена труба 12 подвода наро-газовой смеси под контактную тарелку; на

20 днище закреплен отбойнпк 18 в виде изогнутого дугой листа. Над сепаратором расположены жалюзийные насадки 14. Труба 15 подачи раствора размещена над контактной тарелкой. В верхней части корпуса 1 имеются

25 контактное устройство 1б, аналогичное описанному выше, и ввод 17 воды от потребителя тепла.

Конус-рассекатель б, закрепленный на нижнем конце камеры горения погружной горел30 ки 5, состоит из полного 18 и усеченного 19 конусов, внутри которых расположен рассека3559ь1 тель газов 20 в виде конуса из огнеупорного материала.

Аппарат соединен с расходным баком 2I, центрооежным насосом 22, промежуточным бачком 28 с отводом в корпус аппарата, слив«ои трубой 24 и перелив«он трубой 2а, соед««яющеи сепаратор с промежуточным оачком. (истема утилизаци«тепла содержи г сООрнпк воды 26, центробежный насос 2z, потребитель тепла 28 и переливную трубу 29, соединяющую контактное устройство 16 со сборником 26.

Работает аппарат следующим образом.

Исходный раствор из бака 21 подается центробежным насосом 22 через трубу 15 на контактную тарелку 8.

Г1оток отходящей из аппарата парс-газовой смеси по трубе 12 попадает под контактную тарелку 8, оарботирует под тарелкои через исходный раствор и нагревает его. Уровень раствора в теплообменном устройстве сепаратора поддерживается постоянным. Его устанавливают регулировкой положения перел«в«ой т рубы 25.

I1îäîãðåòûé в теплообменном устройстве исходный раствор поступает по переливной трубе 25 в промежуточный бачок 28, откуда непрерывно частично поступает через отвод на упарку в корпус аппарата, а частично сливается в бак 21.

В качестве источника образования топочных газов в аппарате может быть применена любая погружная горелка. Газы на выходе из камеры горения погружной горелки 5 рассекаются внутренним конусом 20 и по выносной боковой циркуляционной трубе 4 устремляются вверх, увлекая за собой раствор, Внешние конусы 18 и 19 рассекателя 6 рассекают поток жидкости в трубе 4 и направляют его в зону контакта с продуктами горения, Благодаря конусу-рассекателю ускоряется циркуляция жидкости, так как л«квидируется столкновение встречных потоков газа и жидкости и этим самым сокращается время контакта частиц жидкости с частицами газа.

Газообразные продукты горения в циркуляционной трубе, барботируя через раствор, отдают ему свое тепло и, переместив сго вверх по принципу эрлифта, выбрасывают из боковой трубы тангенциально к стенкам аппарата.

Поданный эрлифтом в корпус аппарата раствор, вращаясь, поступает в центральную циркуляционную тру.бу 2 с конусным днищем, на котором осаждаются кристаллы. На это же днище отводится упаренный раствор (пульпа) из аппарата. Из трубы 2 раствор непрерывно вновь поступает в боковыс выносные циркуляционные трубы, по которым поднимается к горелке по принципу эрлифта, подъемная сила которого создается топочными газами. Таким образом создается замкнутый контур циркуляции упариваемого раствора в аппарате. Упаренный раствор вместе с

65 выпавшими кристаллами (пульпа) выпускаеT- ся из конусного дна аппарата.

ilapo-газовая смесь, оароотируя через раствор, устремляется в корпусе аппарата вверх, через труоу С2 попадает «ир контактную i арелку 8 сепаратора 8 и барботирует через не«рерывно подаваемый на тарелку раствор.

iiîëîãèè усеченный конус сV увелич«вает Il) i ь контакта наро-газовой смес«с исходным раствором.

Ь результате барботажа наро-газовой смеси через раствор снижается се температура, улавливаются брызги.

11осле те«лообмепного устройства наро-газовая смесь проходит «тонкую» сепарацию па жалюзийных сепарирующих насадках 11. 11асадки могут не применяться, если упариваются растворы веществ, не обладающие легкой возгоняемостью и мало вспенивающиеся.

Для равномерного перелива раствора «з те«лообменника в промежуточный бачок 28 « устранения влияния на перелив барботажа наро-газовой смеси на днище i сепаратора 8 установлен отбойник 18. 11ройдя через жалюзийные насадки 14, наро-газовая смесь по трубе l2 поступает в контактное устройство 16, где на контактную тарелку подается вода от потребителя тепла. Барботируя через воду, паро-газовая смесь охлаждается до 60 — b0"С и через вытяжную трубу 80 удаляется в атмосферу.

Вода вместе с конденсатом пара отводится через перелив в сборник воды 26, где происходит периодическая нейтрализация ее от возможного подкисления, состоящая в поглощении незначительных количеств продуктов, гидролиза солей упариваемого раствора, не прореагировавших на тарелке 8.

Если нет потребителя тепла, устройство 16 можно отключить. Кроме того, аппарат может вообще не содержать этого устройства.

Конструкция аппарата и подбор погружных горелок позволяют сжигать газ при скорости газа и воздуха в смесителе порядка 17 м/сек, в камере горения 26 — 30 м/сек, что дает возможность резко снизить сопротивление воздуха, подаваемого на горение, перед горелкой до 900 мм вод. ст. при погружения горелки на

500 л м и удельном весе упаренного раствора

1,39 г/см . Благодаря этому для компремирования воздуха можно использовать вентиляторы высокого давления вместо турбовоздуходувок с давлением 0,6 кг/см, применяемых для этой цели в современных аппаратах.

Давление внутри аппарата определяется глубиной погружения контактных теплообменных тарелок (примерно 200 мм вод. ст.).

Таким образом, предлагаемый выпарной аппарат погружного горения выполняет од«овременпо функции выпарного аппарата, крнсталлизатора и теплообменпшка, имеет высокой тепловой к. п,д., требует минимальных затрат электроэнергии на компремирование воздуха и позволяет значительно упростить технологическую схему выпарки.

355961

Предмет изобретения

// о оД,Д

Составитель E. Сотникова

Текред А, Камышникова

Корректор С. Сатагулова

Редактор Ь. Федотов

Заказ 3932)17 Изд. № 1593 Тираж 406 Подписное

Н,1 llll 1ÏÈ Комитета ио делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2

1, Выпарной аппарат погружного горения, содержащий снабженный сепарационным устройством вертикальный цилиндрический корпус с центральной циркуляционной трубой и подсоединенные к корпусу выносные горслкп, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса выпарки и улучшения условий циркуляции раствора, он выполнен с выносными циркуляционными трубами, подключенными верхними концами тангенциально и корпусу, а нижними — радиально к центрально1 циркуляционной трубе, и горелки установлень1

Ilo оси выносных циркуляционных труб.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности сепарации

5 и утилизации тепла отходящих газов, сепарационное устройство выполнено в виде конусного днища и установленной над ним контактной конической тарелки, на внешнюю поверхность которой подается исходный раствор для

10 предварительного подогрева.

3. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что, с целью ускорения циркуляции раствора, на концах горелок установлены конусные рассек атели.