Ректификационная колонна

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к ввт. сеид-ву(22) Заявлено 210579 (21) 2767782/23-26 пц814381

@1 М К 3 с присоединением заявки Йо—

В 01 D 3/20

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 230381. Бюллетень Йо 11

Дата опубликования описания 230381

{53) УДК 66. 018..23(088.8) (72) Авторы изобретения

В.В.Кафаров, В.Н. Ветохин и М.Б.Глебов

Г;...—-у и 5

Московский ордена Ленина и ордена Тр дс вого, Красного

Знамени химико-технологический инсти Я1 им.М.-И.Менделеева (71) Заявитель (54) РЕКТИФИКАЦИОННАЯ КОЛОННА

Изобретение относится к аппаратам химической технологии, а более конкретно к устройству ректификационных колонн, на тарелках которых

5 (всех, либо части из них) в процессе работы образуется трехфазная система.

Известна тарелка ректификационной колонны, состоящая из перфорированного полотна и двух переливных

10 устройств, одно из которых выполняет функции приемника стекающей жидкости и равномерного распределения ее по барботажному полотну, а второе обеспечивает перелив жидкости на нижерасположенную тарелку и гидравлический затвор, препятствующий прохождению пара через переливное устройство 11).

Недостатком известной конструкции тарелки при ректификации трехфазных систем (жидкость-жидкость-пар) является перемешивание двух жидких фаз в процессе барботажа пара через систему жидкость-жидкость, которое приводит к невозможности вывода одной из фаз в качестве целевого продукта.

Кроме того, основным недостатком известной тарелки является повышенный расход энергии греющего пара и охлаждающей воды, которые расходуются на, З0 транспортировку готового продукта по колонне, на его испарение и конденсацию в кипятильнике и дефлегматоре.

Известна ректификационная колонна, содержащая корпус и расположенные по высоте тарелки в виде основания с контактными элементами и переливное устройство, включающее карман с расположенной в нем трубой, и перегородку (2).

Однако известная колонна требует больших затрат энергии на разделение и не позволяет разделять несмешивающиеся жидкости.

Целью изобретения является уменьшение требуемых затрат энергии на разделение трехфазной смеси методом ректификации за счет повышенной эффективности разделения ректификационной тарелки гравитационным отделением одной из жидких фаз, что повысит содержание целевого продукта в выходных потоках колонны и, следовательно, позволит снизить количество жидкости, подаваемой на орошение колонны (флегмовое число)., и таким образом уменьшить расход греющего пара и охлаждающей воды на единицу получаемого продукта.

814381

Укаэанная цель достигается тем, что карман снабжен глухим днищем и размещенной между перегородкой и трубой вертикальной пластиной, нижний конец которой расположен на уровне границы раздела фаз, и нижняя часть трубы расположена под глухим днищем.

Целесообразно карман снабжать рас положенными на наружной стенке корпуса штуцерами для отвода фаз.

На чертеже изображена ректификационная колонна, продольный разрез.

Колонна содержит корпус 1, в котором расположены тарелки в виде барботажного полотна 2 и переливного устройства, включающего вертикальную >5 стенку 3, глухое днище 4, через которое проходит вертикальная трубка 5 от верхнего уровня жидкости до приемного устройства 6 нижерасположенной тарелки 7. Параллельно вертикальной QQ стенке 3 устройства расположена перегородка 8, опущенная от верхнего уровня жидкости до границы раздела фаз а

Для отвода легкой фазы б в верхней части переливного устройства располо- ; жен штуцер с вентилем 9, а тяжелой фазы в — штуцер с вентилем 10„ колонна имеет штуцер 11 для подачи фаз .

Колонна работает следующим образом.

Жидкость, стекающая с барботажного полотна 2, по каналу, образованному вертикальной стенкой 3 переливного устройства и перегородкой 8, поступает на границу раздела фаз„ не смешиваясь с основной массой жидкости. Под действием гравитационной силы тяжелая фаза сосредотачивается в нижней части устройства, а легкая— в верхней. При необходимости вывода тяжелой фазы как продукта либо для 4Q ее дальнейшей переработки она выводится из колонны через штуцер с вентилем 10 а легкая фаза — через переливные трубки 5 стекает в приемное устройство 6 нижерасположенной тарелки 7. В случае отбора в качестве продукта легкой фазы вывод ее осуществляется через вентиль со штуде- ром 9. Тяжелая фаза при этом отбирается через вентиль со штуцером 10, < а подается через штуцер 11. При отсутствии необходимости раздельного отбора фаз смесь будет поступать на нижерасположенную тарелку по переливным трубкам 5 без расслаивания.

Применение предлагаемой конструкции барботажной тарелки позволит уменьшить затраты энергии на разделение трехфазной смеси методом ректификации за счет уменьшения флермового числа и, следовательно, уменьшения затрат энергии на охлаждение дефлегматора и уменьшения расхода греющего .пара для испарения жидкости в кубе колонны. Кроме того, появляется возможность повысить качество разделения (чистоту продуктов) либо уменьшить количество тарелок в колонне, то есть ее высоту, для достижения заданной степени разделения.

Формула изобретения

1. Ректификационная колонна, содержащая корпус и расположенные по высоте тарелки в виде основания с контактными элементами и переливное устройство, включающее карман с расположенной в нем трубой, и перегородку, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения требуемых затрат энергии на разделение трехфазной смеси за счет эффективности разделения гравитационным отделением одной из жидких фаз, карман снабжен глухим днищем и размещенной между перегородкой и трубой вертикальной пластиной, нижний конец которой расположен на уровне границы раздела фаз, и нижняя часть трубы расположена под глухим днищем.

2. Колонна по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что карман снабжен расположенными на наружной стенке корпуса штуцерами для отвода фаз.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кафаров В.В. Основы массопередачи, М., 1972, с. 339-349.

2. Патент США Р 2394679, кл. 261 — 114, 1946.

- 814381

Составитель С. Баранова

Техред М.Голинка

Корректор С. Шекмар

Редактор В. Данко

Заказ 870/б

Филиал ППП "Патент",г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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