CS217671B1 - Hlava na azeotropickú destiláciu s automatickým delením kondenzátu - Google Patents

Description

Vynález sa týká hlavy na azeotropickú destiláciu, pri ktorej odběr specificky ťažšej spodnej fázy, alebo 1’ahšej vrchnej fázy sa uskutočňuje automaticky s možnosťou dial’kového ovládania, bez ohl’adu na rozdiel, ako aj absolútne hodnoty hustot fáz kondenzátu.

Naj častéjšie používané hlavy na azeotropickú destiláciu umožňujú odoberať ako destilát buď len spodnú, alebo len vrchnú fázu, pričom druhá fáza sa ako spatný tok ide do kolony. Pri tomto type hláv pre azeotropickú destiláciu je potřebné mať k dispozícii dve rožne hlavy — jednu pre odběr spodnej fázy ako destilát a druhů pre odběr vrchnej fázy ako destilát. Nedostatkom týchto hláv je to, že poloha rozhrania fáz sa nedá nastavit, čo pri velkom posunutí rozhrania fáz k jednému konců má za následok nedokonalé oddelenie fáz. Vyznačujú sa ďalej velkou zádržou a vyžaduj ú neustály dozor a reguláciu. Sú známe hlavy pre odběr hornej alebo spodnej fázy so zložitou sústavou kohútov, ktoré však nepracujú automaticky.

Značným pokrokom sú hlavy podlá čs. AO č. 162 085 kde delenie azeotropickej zmesi na jednotlivé fázy prebieha v plavákovej komoře pri laboratórnej teplote a odběr je automatizovaný pomocou kompenzácie archimedovskej sily plaváka měněním jeho hmotnosti záťažou alebo silou pružiny.

Vyššie uvedené nedostatky sú odstránené hlavou na azeotropickú destiláciu s automatickým delením kondenzátu s možnosťou dial’kového ovládania, s výhodou s kondenzátorom majúcim spátnú a suprúdnu časť, vertikálnu plavákovú komoru, v strednej časti spojenú s kondenzátor om, v spodnej časti s odpúšťacou trubicou, majúcou zábrusové sedlo a troj čestný přepojovací uzávěr, vo vrchnej časti s přepadovou trubicou, ktorá je ďalej spojená s vyrovnávacou trubicou tlaku a druhým přepojovacím troj čestným uzáverom a v plavákovej komoře je umiestnený plavák, opatřený na spodnej časti zabrúseným ventilovým uzáverom, podlá vynálezu, ktorého podstatou je plaváková komora nad plavákom opatřená zábrusovým uzáverom ukončeným rúrkou s uzavretým koncom, do ktorej sa vol’ne zasúva tiahlo so zataveným valčekom z mákkého železa na hornom konci a trubkou, na ktorej spodnom konci je pritavený plavák. Na rúrku s uzavretým koncom je navlečená cievka napájaná elektrickým prúdom z reostatu.

Kvapalina z kondenzátora, s výhodou podchladená prúdi do strednej časti plavákovej komory, kde sa nachádza fázové rozhranie oboch kvapalín. V takom případe nastáva minimálně premiešavanie kvapalných fáz, takže obe fázy, ťažšia spodná i l’ahšia vrchná sa odoberajú číře. Aby sa plavákový ventil otvoril právě vtedy, keď je plaváková komora naplněná až po prepadovú trubicu a medzifázové rozhranie sa rozprestiera v strednej časti kvapalinového stlpca, alebo v jeho blízkosti, je potřebné aby sila, ktorou pósobí hmotnost plaváka a elektromagnetická sila v smere tiaže plaváka, a ktorá je regulovatelná v širokom rozsahu napátím privádzaným do cievky a jej polohou vzhladom k zatavenému valčeku z mákkého železa rovnala sile vztlaku plaváka danej súčtom hmotnosti oboch kvapalín vytlačených plavákom.

Podl’a tohoto vynálezu je možné destilovat 1’ubovol’né množstvo róznych azeotropických zmesi bez toho, aby sa muselo zasahovat priamo do aparatúry. Toto je výhodou hlavně vtedy, keď sa pracuje za zníženého alebo zvýšeného tlaku v ochrannej atmosféře inertu, připadne vtedy, keď sú látky, ktoré spracúvame, citlivé na vplyv prostredia, ako napr. vzdušná vlhkost, vzdušný kyslík, denné světlo. Hlava je obzvlášť vhodná na laboratorně preparačné práce v dósledku malej zádrže v deliacom systéme, tiež je vhodná pre použitie v priemyselnom meradle. Úplné vyprázdněme plavákovej komory sa uskutoční zvýšením napátia na cievke pri jej vhodnej polohe.

Hlava na azeotropickú destiláciu s automatickým delením kondenzátu ovládaná elektromagneticky je znázorněná na obrázku 1.

Destilačná kolona sa spojí s azeotropickou hlavou zábrusom 1. Zábrusom 2 sa spojí s předlohou a v zábruse 3 je vsadený teploměr 4. Kohúty 5 a 6 sa nastavia do vhodnej polohy tak, aby kvapalná fáza, predstavujúca azeotropické činidlo sa vracala do kolóňy ako spátný tok a druhá fáza sa odoberala ako destilát. Kohúty 5 a 6 sú v úplné otvorenej polohe. Například, ak azeotropické činidlo má váčšiu hustotu, ako látka odoberaná ako destilát, kohúty 5 a 6 sú v tej polohe, ako je zobrazené na obrázku 1. Plavák 7 je vyvážený polohou cievky 8 s podložkou 9 alebo bez nej a napátím privádzaným na cievku 8. Pri azeotropickej destilácii páry vystupujúce z kolony prechádzajú stúpačkou 10 a prúdia okolo teplomera 4 do kondenzátora 11. V ňom skondenzujú na kvapalinu, ktorá stéká spirálou kondenzátora 11, pričom sa podchladí a zúženou rúrkou 12 vstúpi do plavákovej komory 13. Zábrusový ventilový uzávěr 14 na plaváku 7 dosadá tesne do zábrusového ventilového sedla 15 na odpúšťacej trubičke 16. Plavák 7 je spojený pomocou tiahla 17 s rúrkou 18, v ktorej je zatavený valček z mákkého železa. Plaváková komora 13 je v hornej časti ukončená zábrusom 19, do ktorého dosadá zábrus 20, ukončený v hornej časti uzavretou vodiacou rúrkou 21. V plavákovej komoře 13 nastane separácia fáz. Ak je v kondenzáte váčšie množstvo azeotropického činidla, tvoriaceho například spodnú fázu, ako destilovanej látky, zábrusový ventilový uzávěr 14 sa otvorí skór a bude odpúšťat spodnú fázu aj vtedy, keď vrchná fáza ešte nedostúpila po prepadovú trubicu 22. Naopak, ak množstvo oddestilovanej látky v kondenzáte je váčšie, ako množstvo azeotropického činidla, zábrusový ventilový uzávěr 14 ostává uzatvorený dovtedy, kým sa v plavákovej komoře 13 nenahromadí potřebná vrstva azeotropického činidla. Po dosiahnutí konštantnej úrovně medzifázového rozhrania zabrusový ventilový uzávěr 14 odpúšťa neustále také množstvo spodnej fázy, aké sa oddělí z kondenzátu. Rúrka 23 slúži na vyrovnáváme tlaku v priestore medzi kohútmi 5 a 6 a tiež sifónom 24.

Hlava na azeotropickú destiláciu pódia tohto vynálezu móže pracovat aj pri inom tlaku než barometrickom, ak sa na zabrus 25 zapojí zdroj želatelného tlaku.

Vynález je možné použit pre všetky druhy azeotropickej ako i normálnej destilácie a rektifikácie.

Claims (1)

1. PREDMET VYNÁLEZU

   Hlava na azeotropickú destiláciu s automatickým delením kondenzátu s výhodou s kondenzátorom majúcim spátnú a suprúdnu časť, vertikálnu plavákovú komoru, v strednej časti spojenú s kondenzátorom, v spodnej časti s odpúšťacou trubicou, majúcou zábrusové ventilové sedlo a trojcestný přepojovací uzávěr, vo vrchnej časti s přepadovou trubicou, ktorá je ďalej spojená s vyrovnávacou trubicou tlaku a druhým přepojovacím trojcestným uzáverom, pričom v plavákovej komoře je umiestnený plavák opatřený na spodnej časti zabrúseným ventilovým uzáverom, vyznačujúci sa tým, že plavák (7) je spojený pomocou tiahla (17) s rúrkou (18), v ktorej je zatavený valček z mákkého železa, plaváková komora (13) je v hornej časti ukončená zábrusom (19), do ktorého dosadá zábrus (20), ukončený v hornej časti uzavretou vodiacou rúrkou (21), pričom k plaváku je připojená cievka (8) s podložkou (9).