CZ29673U1 - Zařízení pro ohřev chemicky agresivních médií - Google Patents
Zařízení pro ohřev chemicky agresivních médií Download PDFInfo
- Publication number
- CZ29673U1 CZ29673U1 CZ2016-32436U CZ201632436U CZ29673U1 CZ 29673 U1 CZ29673 U1 CZ 29673U1 CZ 201632436 U CZ201632436 U CZ 201632436U CZ 29673 U1 CZ29673 U1 CZ 29673U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- chemically aggressive
- aggressive media
- heating
- heater
- installation
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims description 18
- 238000009434 installation Methods 0.000 title 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 8
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 8
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 6
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 5
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 4
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 229920001780 ECTFE Polymers 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Description
Oblast techniky
Technické řešení se týká zařízení pro ohřev chemicky agresivních médií, zejména roztoků a suspenzí, bezkontaktním způsobem v ohřívači s mikrovlnným ohřevem.
Dosavadní stav techniky
Jedno z dosavadních zařízení pro ohřev agresivních médií je popsáno v patentovém spise CZ 304 275 „Způsob získávání těkavých anorganických kyselin a zařízení k provedení způsobu“. Zařízení je určeno pro regeneraci těkavých anorganických kyselin z odpadních mořicích lázní. Dodávka tepla do reakční směsi v tomto zařízení byla v uvedeném vynálezu vyřešena cirkulací roztoku čerpadlem z reaktoru přes výměník tepla zpět do reaktoru.
Výměník tepla v uvedeném zařízení obsahoval svazek 60 trubiček z fluorovaného polymeru umístěných podélně v trubce o průměru 0,1 m, z nichž kondenzující vodní pára předávala teplo reakční směsi v meziprostoru. Nevýhodou tohoto řešení však bylo, že se pri reakci za určitých podmínek vylučoval jemně zrnitý produkt, čímž docházelo k postupnému zanášení výměníku a tím ke snížení jeho účinnosti, což v extrémním případě vedlo k přerušení toku reakční směsi.
Další dosavadní stav techniky je popsán v americkém patentu US 2006 228 088 „Chemical synthesis comprising heat treatment by intrmittend dieleetric heating combined with a recycling systém“, který obsahuje část zařízení určenou pro ohřev reakční směsi působením mikrovlnného záření v reaktoru, který obsahuje svislou trubku obklopenou příslušnými zářiči. Nevýhodou tohoto řešení je, že uvedený americký patent se týká syntézy organických sloučenin, čemuž odpovídá použitý konstrukční materiál, který přichází do styku s mikrovlnným zářením. Konstrukční materiál toto záření nesmí absorbovat, dle uvedeného US patentu je použito varné (křemenné) sklo.
Pro drastické podmínky zpracování chemicky agresivních látek, jako jsou anorganické kyseliny, zejména kyselina fluorovodíková, při velkém teplotním namáhání nebylo v dosavadním stavu techniky nalezeno žádné vhodné zařízení.
Podstata technického řešení
Uvedené nevýhody alespoň z části odstraňuje zařízení pro ohřev chemicky agresivních médií, charakterizované tím, že sestává z PTFE trubky, na jejímž plášti je umístěn alespoň jeden chladičem opatřený magnetron mikrovlnného záření o výkonu 1 až 2 kW připojený k vysokonapěťovému transformátoru, a čidla pro detekci průtoku chemicky agresivního média.
Konstrukční materiál ohřívače je komerčně dostupný polytetrafluóretylén (PTFE), označovaný též jako teflon, který je odolný vůči a) chemicky agresivním médiím, mezi něž patří roztoky a suspenze obsahující anorganické kyseliny, zejména kyselinu fluorovodíkovou, b) teplotnímu namáhání i c) mikrovlnnému záření. Jiné fluorované polymery (PVDF, ECTFE) jsou sice odolné chemicky i teplotně, ale v mikrovlnném poli někdy velmi rychle degradují. Další polymery odolné mikrovlnám (PE, PP) zase nesnášejí potřebné pracovní teploty přes 100 °C.
Ostatní části zařízení pro ohřev chemicky agresivních médií podle technického řešení kromě ohřívače mohou být z jiného fluorovaného polymeru (např. PVDF), který odolává jak teplotě, tak působení chemicky agresivních médií. Koncový magnetron mikrovlnného záření musí být umístěn alespoň 0,5 m od montážního spoje ohřívače a navazujících částí zařízení pro ohřev chemicky agresivních médií podle technického řešení, aby nemohlo dojít k ovlivnění spoje mikrovlnami a jeho případné destrukci.
Zařízení pro ohřev chemicky agresivních médií podle technického řešení musí zahrnovat čidlo pro detekci průtoku chemicky agresivního média, které prakticky okamžitě zareaguje na pokles hladiny ve vyčnívající části potrubí nad ohřívačem nebo na přerušení průtoku chemicky agresivního média ohřívačem odstavením magnetronů mikrovlnného záření, neboť při přerušení průtoku chemicky agresivního média ohřívačem hrozí jeho místní přehřátí a destrukce.
-1 CZ 29673 Ul
Příklad uskutečnění technického řešení
Zařízení pro ohřev chemicky agresivních médií, kterými jsou v tomto případě roztoky či suspenze obsahující těkavé anorganické kyseliny z odpadních mořicích lázní, mimo jiné kyselinu fluorovodíkovou, obsahuje ohřívač zahrnující PTFE trubku, určenou pro ohřev chemicky agresivního média při proudění zdola nahoru, připojenou k čerpadlu pro dopravu chemicky agresivního média z reaktoru přes ohřívač zpět do reaktoru. Na plášti válcové PTFE trubky ohřívače jsou umístěny magnetrony mikrovlnného záření. Každý magnetron je opatřen chladičem, kterým je v tomto případě ventilátor pro chlazení magnetronu vzduchem. Zařízení pro ohřev chemicky agresivních médií dále obsahuje čidlo pro detekci průtoku chemicky agresivního média a vysokonapěťové transformátory v ovládací skříni.
Zařízení pro ohřev chemicky agresivních médií je součástí zařízení pro regeneraci těkavých anorganických kyselin z odpadních mořicích lázní, které je určeno k uvolňování těkavých kyselin z odpadní mořicí lázně působením kyseliny sírové a k vypařování vody a těkavých kyselin do proudu vzduchu odtahovaného do kondenzátoru. Teplo potřebné pro vypaření je dodáváno ohřívačem s mikrovlnným ohřevem, který je součástí zařízení pro ohřev chemicky agresivních médií podle technického řešení, kterým chemicky agresivní médium z reaktoru cirkuluje.
Ohřívačem je jedna trubka z polytetrafluóretylénu (PTFE) o délce 2000 mm, vnějším průměru 60 mm a tloušťce stěny 10 mm.
Celkový příkon magnetronů mikrovlnného záření je v tomto případě 16 kW. Pokusně byla polovina ohřívače osazena osmi magnetrony o jednotlivém příkonu 1 kW, druhá čtyřmi magnetrony o příkonu 2 kW. Z technologického hlediska se oba typy osvědčily.
Magnetrony mikrovlnného záření s chladiči magnetronů byly rozmístěny na protilehlých stranách na plášti svisle orientovaného ohřívače se záměrným posunem, aby se vzájemně neovlivňovaly.
Při šaržovitém provozu zařízení pro regeneraci těkavých anorganických kyselin z odpadních mořicích lázní bylo při výkonu cirkulačního čerpadla cca 1,5 m3/h dosaženo průměrného odparu těkavých složek (voda, kyseliny dusičná a fluorovodíková) 11 až 12kg/h. Chemicky agresivní médium se v zařízení pro ohřev chemicky agresivních médií podle technického řešení, ohřeje o cca 6 K. Celková průměrná spotřeba energie na odpař je pak cca 5,2 MJ/kg.
Průmyslová využitelnost
Zařízení pro ohřev chemicky agresivních médií podle technického řešení je průmyslově využitelné pro zpracování roztoků či suspenzí, jejichž charakter vylučuje použití kovových konstrukčních materiálů, případně skla, přičemž případná krystalizace během ohřevu by podstatně znesnadňovala použití běžných kontaktních výměníků tepla.
NÁROKY NA OCHRANU
Claims (1)
1. Zařízení pro ohřev chemicky agresivních médií, vyznačující se tím, že sestává z PTFE trubky, na jejímž plášti je umístěn alespoň jeden chladičem opatřený magnetron mikrovlnného záření o výkonu 1 až 2 kW připojený k vysokonapěťovému transformátoru, a čidla pro detekci průtoku chemicky agresivního média.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2016-32436U CZ29673U1 (cs) | 2016-06-02 | 2016-06-02 | Zařízení pro ohřev chemicky agresivních médií |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2016-32436U CZ29673U1 (cs) | 2016-06-02 | 2016-06-02 | Zařízení pro ohřev chemicky agresivních médií |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ29673U1 true CZ29673U1 (cs) | 2016-07-25 |
Family
ID=56611751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2016-32436U CZ29673U1 (cs) | 2016-06-02 | 2016-06-02 | Zařízení pro ohřev chemicky agresivních médií |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ29673U1 (cs) |
-
2016
- 2016-06-02 CZ CZ2016-32436U patent/CZ29673U1/cs not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5027891A (en) | Method for transferring heat between process liquor streams | |
| US20180305222A1 (en) | Water purification device | |
| CN105473994A (zh) | 用于使用冷却消解区制备化学分析用样品的系统和方法 | |
| CN104192803B (zh) | 一种高纯盐酸的亚沸蒸馏方法 | |
| US4138309A (en) | Multi-stage apparatus for concentrating sulphuric acid | |
| CZ29673U1 (cs) | Zařízení pro ohřev chemicky agresivních médií | |
| JP4389833B2 (ja) | 冷却水の処理方法と処理設備 | |
| RU2651253C1 (ru) | Способ и установка для концентрирования кислот | |
| CN102627337B (zh) | 一种处理高难废水可直接回用的设备 | |
| KR20110073431A (ko) | 유동층 반응기 안에서 에틸렌으로부터 1,2-디클로로에탄의 생산 과정 동안 생기는 반응열을 이용하기 위한 방법 | |
| SE541228C2 (en) | High temperature furnace | |
| CN113321191B (zh) | 硫酸浓缩设备 | |
| KR100912336B1 (ko) | 혼합형 초임계수 산화장치 | |
| CN103357188A (zh) | 一种对含盐水进行浓缩的方法和设备 | |
| CN207501715U (zh) | 一种冷凝装置改进结构 | |
| CN206381980U (zh) | 一种新型耐用电解液加热装置 | |
| CN202529877U (zh) | 一种处理高难废水可直接回用的设备 | |
| CN206428290U (zh) | 一种真空淬火装置以及真空热处理设备 | |
| JP2007152323A (ja) | 反応装置 | |
| RU117303U1 (ru) | Выпарная установка для обезвоживания едкого натра | |
| RU2642994C1 (ru) | Способ очистки трубок конденсаторной установки турбоагрегата от биологических загрязнений | |
| Hampel | Tantalum makes some products feasible | |
| CN114993046B (zh) | 料液转型装置、料液转型系统以及料液转型方法 | |
| CN108352207A (zh) | 被动冷却的离子交换柱 | |
| SU727598A1 (ru) | Устройство дл тепловой обработки железобетонных изделий |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20160725 |
|
| ND1K | First or second extension of term of utility model |
Effective date: 20200519 |
|
| MK1K | Utility model expired |
Effective date: 20230602 |