CS218820B1

CS218820B1 - A method for distilling polluted chlorinated hydrocarbons and apparatus for carrying out this process

Info

Publication number: CS218820B1
Application number: CS195179A
Authority: CS
Inventors: Bohumil Bukovsky
Original assignee: Bohumil Bukovsky
Priority date: 1979-03-23
Filing date: 1979-03-23
Publication date: 1983-02-25

Abstract

Způsob destilace se provádí elekrickým a parním ohřevem, přičemž parní energie dodává základní teplo, které by ovšem jako samotné nestačilo k vyvolání destilace a elektrická energie dodává teplo potřebné k vyvolání destilace. Zařízení je tvořeno destilační nádobou s dvojitým vnitřním dnem se zabudovaným elektrickým ohřevem a ve vnitřním prostoru je šnek pro nízkotlakou páru. Vynález umožňuje ekonomické využití nízkotlaké páry a značně zkracuje dobu destilace, přičemž provedení destilace je levnější a ekonomičtější. Postup a zařízení je možno uplatnit v četných případech, kdy nastává problém se samostatným parním ohřevem nebo elektrickým ohřevemThe distillation method is carried out by electric and steam heating, with steam energy supplying the basic heat, which would not be sufficient on its own to cause distillation, and electric energy supplying the heat needed to cause distillation. The device consists of a distillation vessel with a double inner bottom with built-in electric heating and a screw for low-pressure steam in the inner space. The invention enables the economical use of low-pressure steam and significantly shortens the distillation time, while the distillation is cheaper and more economical. The method and device can be applied in numerous cases where there is a problem with separate steam heating or electric heating

Description

Vynález se týká způsobu destilace znečištěných chlorovaných uhlovodíků a zařízení k provádění tohoto způsobu.The invention relates to a process for the distillation of contaminated chlorinated hydrocarbons and to an apparatus for carrying out the process.

Z dosavadního stavu techniky jsou známa destilační zařízení jak s parním, tak i elektrickým ohřevem. V případě parního ohřevu je přestup tepla do destilované kapaliny proveden prostřednictvím dna destilační nádoby případně i vyhřívanými bočními plášti. Potřebné teplo k dosažení bodu varu chlorovaných uhlovodíků je různé. U trichlorethylenu je to 86 °C, u perchlorethylenu je to 121 °C.Distillation apparatuses with both steam and electric heating are known in the art. In the case of steam heating, the heat transfer to the distilled liquid is effected by means of the bottom of the distillation vessel and possibly by the heated side jackets. The heat required to reach the boiling point of chlorinated hydrocarbons varies. It is 86 ° C for trichlorethylene and 121 ° C for perchlorethylene.

Dosažení bodu varu je tedy řízeno příslušným tlakem páry. Dodržování správné kontroly destilace je důležité v těchto případech z toho hlediska, že rozhoduje o stabilitě destilovaných chemických sloučenin.The boiling point is thus controlled by the corresponding vapor pressure. Adherence to proper distillation control is important in these cases in that it determines the stability of distilled chemical compounds.

Nevýhodou destilací s parním ohřevem je potřeba poměrně vysokého tlaku páry 0,5 MPa při.....destilaci perchlorethylenu, Se stoupajícím poměrem mastných podílů v destilované chemické kapalině vzniká zvýšený požadavek tlaku páry, která nemusí být vždy k dispozici.A disadvantage of steam-distillation is the need for a relatively high vapor pressure of 0.5 MPa in the distillation of perchlorethylene. As the fatty acid ratio in the distilled chemical liquid increases, there is an increased steam pressure requirement which may not always be available.

V důsledku nedostatku potřebného tlaku páry není možno v těchto případech perchlorethylen destilovat a tak dochází nejenom k ekonomickým ztrátám, ale i ke zhoršování životního prostředí při likvidování této suroviny.Due to the lack of the necessary steam pressure, it is not possible to distill the perchlorethylene in these cases, and thus not only economic losses, but also environmental degradation in the disposal of this raw material.

Známá destilační zařízení s elektrickým ohřevem předávají teplo destilované kapa^:line přes topné médium nebo přímo. Přestup tepla u lektrického ohřevu je pomalejší, a přitom náročnější na odběr elektrické energie. Rovněž i energetické špičky nepříznivě ovlivňují tuto destilaci, neboť vzniká potřeba opakovaného ohřevu, čímž se kromě uvedených nevýhod ještě destilace prodlužuje.The known distillation apparatuses with electric heating transfer the heat of the distilled kappa ^: line via the heating medium or directly. The heat transfer of electric heating is slower and at the same time more demanding on electricity consumption. Also, the energy peaks adversely affect this distillation, since there is a need for reheating, which in addition to the aforementioned disadvantages further extends distillation.

Jak je z výše uvedeného patrné, známá zařízení jsou jednoúčelová buď s parním, nebo elektrickým ohřevem, s již uvedenými nevýhodami, které snižují jejich použitelnost.As can be seen from the above, the known devices are single-purpose with either steam or electric heating, with the aforementioned disadvantages that reduce their usability.

Úkolem uvedeného vynálezu je; navrhnout postup a zařízení k . destilaci chlorovaných uhlovodíků, které by překonávaly nedostatky dosavadního stavu techniky.The object of the present invention is; design process and equipment to. distillation of chlorinated hydrocarbons to overcome the shortcomings of the prior art.

Podstata způsobu destilace znečištěných chlorovaných uhlovodíků podle uvedeného vynálezu spočívá v tom, že v počáteční fázi destilace se ohřev provádí současně nízkotlakou párou, jejíž samotná tepelná kapacita k vyvolání destilace nestačí, a elektrickým způsobem přes topné médium, přičemž po dosažení varu znečištěné kapaliny se nepřetržitý chod destilace udržuje buďto pouze elektrickou energií prostřednictvím kapacity topného média, jehož tepelná energie je řízena termostatem, nebo/a nízkotlakou párou nebo/a elektrickým ohřevem.The process of distillation of contaminated chlorinated hydrocarbons according to the invention consists in that in the initial distillation stage the heating is carried out simultaneously by low pressure steam, the heat capacity of which is not sufficient to induce distillation, and electrically via a heating medium. distillation maintains either only electrical energy through the capacity of a heating medium whose thermal energy is controlled by a thermostat, and / or by low pressure steam and / or electric heating.

Podstata zařízení k provádění tohoto postupu spočívá v tom, že je tvořeno destilační nádobou opatřenou dvojitým vnitřním dnem se zabudovaným ohřevem elektrickým a termostaty, přičemž ve vnitřním prostoru je zabudován šnek pro nízkotlakou páru a nad tímto prostorem je uspořádán sběrač plynu s chladičem a odlučovačem.The essence of the apparatus for carrying out this process consists of a distillation vessel provided with a double inner bottom with built-in electric heating and thermostats, in which a low-pressure steam screw is installed in the interior and a gas collector with a cooler and a separator is arranged.

Výhodou postupu podle uvedeného vynálezu je to, že dosažení bodu varu při použití obou energií je rychlé a tím hospodárné. Parní energie dodává nezbytné základní .teplo, je je určeno tlakem páry a systém; s elektrickou energií doplňuje potřebný rozdíl tepla potřebný k dosažení varu. V případě postupu podle vynálezu je možno k destilaci využít nízkotlakou páru a jejím prostřednictvím rychle předat teplo, které by jinak nebylo možno k dosažení destilace použít.The advantage of the process according to the invention is that reaching the boiling point using both energies is fast and thus economical. The steam energy supplies the necessary basic heat, determined by the steam pressure and the system; with electrical energy complements the necessary heat difference needed to achieve boiling. In the process of the present invention, low pressure steam can be used for distillation to rapidly heat off heat that would otherwise not be used to achieve distillation.

Postup podle uvedeného vynálezu je vysoce účinný, zkracuje destilační čas, šetří energii, odděluje dokonale mastné podíly a nedochází při něm ke znečišťování životního prostředí tím, že umožňuje čištění například chlorovaných uhlovodíků za podmínek, kdy by to prostředky dosavadního stavu techniky nebylo možné.The process of the present invention is highly efficient, shortens distillation time, conserves energy, separates perfectly greasy fractions and does not pollute the environment by allowing the purification of, for example, chlorinated hydrocarbons under conditions where prior art means would not be possible.

Postup podlé uvedeného vynálezu není pouhou kombinací elektrického a parního ohřevu, ale dochází při něm k doplňování jedné energie druhou. Základní ohřev je proveden párou, přičemž zkracuje podstatně dobu destilace a provedení destilace je ekonomičtější. Ušetření energie potom není pouhým součtem plynoucím z použití obou metod ale dochází k násobení účinků.The process according to the present invention is not merely a combination of electric and steam heating, but it adds one energy to another. The basic heating is done by steam, which significantly reduces the distillation time and makes distillation more economical. Energy saving is not only a sum of both methods but multiplies the effects.

Kromě toho dojde při elektrickém ohřátí k akumulaci tepla v topném médiu, a toto teplo je možno využít k udržení destilace po dosažení bodu varu. V mnoha případech je takto možno udržovat v dalším destilaci pouze tímto teplem. Jé samozřejmé, že destilaci je možno provádět , v daném zařízení pouze párou nebo pouze elektrickou energii což zvyšuje universálnost použití daného zařízení.In addition, heat is stored in the heating medium during electrical heating, and this heat can be used to maintain distillation after the boiling point has been reached. In many cases, it is only possible to maintain this heat in further distillation. It goes without saying that distillation can be carried out in a given apparatus with only steam or only electrical energy, which increases the versatility of use of the apparatus.

Z výše uvedeného je patrné, že při využití obou uvedených energií k destilaci, je možno dosáhnout neočekávatelných výhod oproti dosavadnímu stavu a vzhledem k možnosti nastavení různých podmínek je možno postup a zařízení použít pro širokou škálu případů.From the above, it is evident that using both energies for distillation, unexpected advantages can be achieved over the prior art, and due to the possibility of setting different conditions, the process and apparatus can be used for a wide variety of cases.

Zařízení podle uvedeného vynálezu je schematicky znázorněno na přiloženém obrázku.The device according to the invention is shown schematically in the attached figure.

Zařízení sestává z tepelně izolované destilační nádoby 1, v níž je vnitřní prostor 2 pro znečištěnou kapalinu. Destilační nádoba má vnitřní dno 3. Mezi oběma rovnoběžnými dny jsou vloženy trubky 4, v nichž jsou vložena topná keramická tělesa. Tato jsou výměnná s možností volby příkonových hodnot, a to dle obsahu destilátoru. Mohou mít příkon 800 W do 2200 W. Prostor mezi oběma rovoběžnými dny je propojen s doplňujícími nádobkami topného média 5, jenž je ohříváno prostřednictvím trubek 4, Topným médiem může být například diethylenglykol, který má poměrně vysoký bod vzplanutí.The apparatus consists of a thermally insulated distillation vessel 1 in which there is an interior space 2 for contaminated liquid. The distillation vessel has an inner bottom 3. Between the two parallel bottoms there are tubes 4 in which the ceramic heating elements are inserted. These are exchangeable with the possibility to choose the input values, depending on the contents of the distiller. They may have a power input of 800 W up to 2200 W. The space between the two parallel bottoms is connected to the additional containers of heating medium 5, which is heated by means of pipes 4. The heating medium may be, for example, diethylene glycol having a relatively high flash point.

Teplota ohřívaného média je řízena termostaty 6, zabudovanými do prostoru dvojitého dna.The temperature of the medium to be heated is controlled by thermostats 6 built into the double bottom area.

Nad prostorem vnitřního dna 3 je zabudován měděný šnek 7 se samostatným parním ventilem. Dále pak do destilačního prostoru 2 je zavedeno parní potrubí se samostatným jištěním 8 pro přímý ohřev chemické kapaliny. Přední čelo destilačního zařízení je vybaveno dvířky 9, které umožňují vypouštění kalu z destilačního prostoru 2, a skleněným hledítkem 10. Z horního snímatelného víka destilační nádoby je vyveden sběrač plynu 11 a pojistný ventil 12.A copper worm 7 with a separate steam valve is installed above the interior of the bottom 3. Furthermore, a steam line with separate protection 8 for direct heating of the chemical liquid is introduced into the distillation space 2. The front face of the distillation apparatus is equipped with a door 9 which allows sludge to be discharged from the distillation space 2 and a glass sight glass 10. A gas collector 11 and a safety valve 12 are discharged from the upper removable lid of the distillation vessel.

Sběrač plynu je propojen potrubím s chladičem 13. Do. destilačního prostoru 2 je zavedeno potrubí s ventily 14 a 15, kterým za pomoci čerpadla 18 se naplňuje destilační prostor 2 znečištěnou kapalinou, určenou k destilaci. Chladič 13 spojuje potrubí 17 s odlučovačem 18. Získaný kapalný produkt, který zkondenzuje v chladiči 13 vytéká do odlučovače 18 a výtokovým potrubím 19 do zásobníku.The gas collector is connected via a conduit to a cooler 13. Do. a pipeline with valves 14 and 15 is introduced through the distillation space 2, through which the distillation space 2 is filled with the contaminated liquid to be distilled by means of the pump 18. The condenser 13 connects the conduit 17 to the separator 18. The liquid product obtained, which condenses in the condenser 13, flows into the separator 18 and through the discharge conduit 19 to the reservoir.

Po dosažení bodu varu stoupají páry kapaliny do chladiče 13. Vytékající voda z potrubí 20 napájí chladič 13, ve kterém nastává kondenzace par. Z chladiče vytéká voda potrubím 21. Vytékající voda je nezávadná a proto může být vrácena do okruhu průmyslově používané vody.Upon reaching the boiling point, the vapor of the liquid rises into the cooler 13. The effluent from line 20 feeds the cooler 13, in which the vapor condensation occurs. Water flows out of the condenser via line 21. The effluent water is safe and can therefore be returned to the industrial water circuit.

K destilačnímu zařízení je přiřazen elektrický ovládací panel, z něhož je celé destilační zařízení ovládáno.The distillation apparatus is associated with an electric control panel from which the entire distillation apparatus is controlled.

V dalším bude na praktickém příkladu provedení postupu podle uvedeného vynálezu ukázán vyšší účinek ve srovnání s dosud používaným postupem.In the following, a practical embodiment of the process according to the invention will show a higher effect compared to the process used hitherto.

PříkladExample

Podle dosavadního postupu provedení destilace perchlorethylenu, přičemž se zahřívání provádí elektrickým způsobem, se destiluje 200: litrů suroviny při příkonu 10,8 kWh, a bod varu 121 °C je dosažen za 90 minut. Spotřeba elektrické energie je 16,2 kW a čistý čas potřebný na provedení destilace je 270 minut při spotřebě elektrické energie 48,6 kW. Destilace celkem: čas 360 minut a spotřeba elektrické energie 64,8 kW.According to the prior art, the distillation of perchlorethylene, with heating being carried out electrically, distills 200 liters of feedstock at a power input of 10.8 kWh, and a boiling point of 121 ° C is reached in 90 minutes. The power consumption is 16.2 kW and the net distillation time is 270 minutes at 48.6 kW. Total distillation: time 360 minutes and power consumption 64,8 kW.

Při způsobu destilace podle uvedeného vynálezu udržuje parní energie základní teplo a elektrická energie doplňuje potřebný rozdíl tepla k dosažení bodu varu. V tomto provedení se rovněž destiluje 200 litrů a bod varu je dosažen za 30 minut. Příkon činí 10,8 kWh (stejně jako v předchozím provedení). Spotřeba elektrické energie je 5,4 kW. V průběhu destilace dochází k vypínání elektrické energie v důsledku přehřátí média. Doba destilace včteně ohřevu je 210 minut, odběr elektrické energie je prováděn po 150 minut, přičemž spotřeba celkem je 27 kW.In the distillation process of the present invention, the steam energy maintains the base heat, and the electrical energy replenishes the necessary heat difference to reach the boiling point. In this embodiment, 200 liters are also distilled and the boiling point is reached in 30 minutes. The power consumption is 10.8 kWh (as in the previous version). Power consumption is 5.4 kW. During distillation, the power is turned off due to the medium overheating. The distillation time, including heating, is 210 minutes, the electricity is consumed for 150 minutes, with a total consumption of 27 kW.

Claims

Process for the distillation of contaminated chlorinated hydrocarbons, characterized in that in the initial distillation stage the heating is carried out simultaneously by low pressure steam, the heat capacity alone of which is not sufficient to induce distillation, and electrically through a heating medium. through the capacity of the heating medium, and / or by low pressure steam and / or electric heating.

OF THE INVENTION

Device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that it comprises a distillation vessel (1) provided with a double inner bottom (3j) with built-in electric heating and thermostats (6), the inner space (2) having a screw (7) a collector (11) of gas with a cooler (13) and a separator (18) is arranged for the low-pressure steam and above this space.