ES2313839B1 - Destilador condensador de una mezcla a destilar. - Google Patents

Destilador condensador de una mezcla a destilar. Download PDF

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Abstract

Destilador condensador de una mezcla a destilar.
Comprende
\bullet Líneas de entrada y salida de la mezcla a destilar y sus fases eflentes, de vapor a condensar, y de los condensados;
\bullet Un conjunto de cuerpos destiladores (17), dispuestos en serie y/o en paralelo;
\bullet Extractores (11) de cada uno de los cuerpos de los elementos destiladores de los gases evaporados de la mezcla;
\bullet Intercambiadores de calor (21) dispuestos en los cuerpos destiladores (17);
\bullet Una salida selectiva (14) de cada cuerpo destilador (17) que permita la extracción separada en líneas correspondientes a las fases líquida (10) y gas o vapor (9); y
\bullet Un cuerpo de bombeo (15), que por una parte genera la depresión necesaria en cada uno de los cuerpos destiladores y por otra la compresión que producirá el sobrecalentamiento del gas o vapor efluente.

Description

Destilador condensador de una mezcla a destilar.
La presente invención tiene por objeto un dispositivo destilador condensador continuo de una mezcla a separar.
Los dispositivos destiladores son elementos necesarios para la separación de distintas fracciones, tales como las resultantes de un proceso de reacción. Existen un conjunto de dispositivos destiladores, tales como las columnas de destilación, en las que los distintos productos o mezclas de productos son extraídos en función de su estado en unas determinadas condiciones de presión y temperatura, obteniéndose normalmente una fase líquida y una fase gaseosa.
Cada una de estas fases puede comprender uno o más productos, que pueden ser objeto de una nueva destilación modificando las condiciones de presión y temperatura para obtener nuevamente fases diferenciadas y poder proceder a la extracción correspondiente.
Muchos de los dispositivos continuos empleados en la actualidad son muy costosos y, por tanto, de difícil aplicación para determinadas funciones, donde la economía es fundamental debido al factor de escala con que se trata, siendo los costes especialmente sensibles para instalaciones de tamaño pequeño y mediano, pero también satisfactorios unos costes bajos para instalaciones grandes.
Además de los costes de instalación, son especialmente relevantes los costes energéticos de destilación, pues además del calor que hay que aportar para la ebullición debe procederse a un aporte de energía adicional para la condensación.
Es, por tanto, deseable un dispositivo de bajo coste que permita una interacción secuencial progresiva entre las fases líquido y gas, con aporte de calor procedente de los efluentes, de modo que pueda fácilmente separarse todo el contenido de la fracción más volátil de la mezcla a destilar, facilitando la aportación de calor la condensación del vapor extraído, y la recuperación de la energía aportada por el sistema de bombeo.
Estado de la técnica
ES 2007920 divulga una estructura de contacto vapor/líquido, que comprende un conjunto de cámaras de placa de burbuja espaciadas verticalmente con dispositivos de contacto respectivos de líquido y vapor para adaptar el contacto de flujos en contracorriente de líquidos en reflujo y vapores.
Breve descripción de los dibujos
Con objeto de ilustrar la explicación que va a seguir, adjuntamos a la presente memoria descriptiva cinco hojas de dibujos, en las que en cinco figuras se representa la esencia de la presente invención, y en las que:
La figura 1 muestra una vista esquemática en sección del destilador de la invención en el que, a título de ejemplo, se disponen cuatro vasos destiladores y un cuerpo compresor;
La figura 2 muestra una vista detallada de uno de los vasos destiladores;
La figura 3 muestra una vista detallada del cuerpo compresor;
La figura 4 muestra una vista ampliada de la parte inferior del elemento compresor (según se representa en el papel, y conforme al correcto posicionamiento en una instalación); y
La figura 5 muestra una vista ampliada de la parte superior del elemento compresor.
Explicación detallada de la invención
En relación con las figuras adjuntas, podemos conforme a la invención, un dispositivo destilador que en una utilización típica recibe una mezcla con al menos una fracción más volátil que la otra. Cada uno de dichos productos tiene un punto de ebullición distinto a una determinada presión, y en función de unas determinadas concentraciones.
El destilador básicamente comprende:
\bullet
Al menos una línea de entrada 1 de la mezcla a destilar,
\bullet
al menos una línea de entrada 6 de gas o vapor;
\bullet
al menos una línea de salida 2 de la fracción pesada no evaporada;
\bullet
al menos una línea de salida 7 de los condensados no reaccionados
\bullet
un conjunto de cuerpos destiladores 17 dispuestos en serie y/o en paralelo; dichos cuerpos destiladores son preferentemente esencialmente iguales entre sí;
\bullet
al menos un extractor 11 de cada uno de los cuerpos de los elementos destiladores de los gases evaporados de la mezcla; la línea de extracción está sometida a una depresión.
\bullet
un conjunto de líneas de comunicación 8 del producto no volatilizado que es conducido desde la salida de un cuerpo destilador a la entrada del siguiente o a un dispositivo de bombeo 15;
\bullet
un conjunto de intercambiadores de calor 21, 29 dispuestos en los cuerpos destiladores 17 y posiblemente también en el dispositivo de bombeo 15,
\bullet
una salida selectiva 14 de cada cuerpo destilador 17 que permita la extracción separada en líneas correspondientes a las fases líquida 10 y gas 9;
\bullet
y al menos un cuerpo de bombeo 15, que por una parte genera la depresión necesaria en cada uno de los cuerpos destiladores y la compresión que producirá el sobrecalentamiento del gas o vapor a la salida de compresión; dicho cuerpo de bombeo 15 es, según una realización preferente, una bomba de pistón o émbolo.
La instalación recibe, por una parte, la mezcla que se ha de destilar a través de la línea de entrada 1 que es introducida en un cuerpo destilador 17 a través de la entrada 22. Dicha mezcla es susceptible de tomar calor para facilitar la separación de las fases que la componen.
Por otra parte, la instalación recibe también gas o vapor que debe ser condensado, y al mismo tiempo debe ceder su calor a la mezcla; el gas o vapor es procedente del propio proceso de separación a través de una línea de salida 4 del cuerpo de bombeo 15, que es también la entrada a un colector de gases 5, si lo hay, procedentes de una línea 3 procedente a su vez de un proceso externo al destilador, o una combinación de ambos. En el caso de que la entrada de los gases tenga más de una fuente, se ha previsto un colector 5 que permite la homogeneización de la temperatura previamente a su incorporación al proceso de destilado a través de al menos una línea de entrada 6.
Los gases no condensados de la salida 14 de los cuerpos destiladores 17, que no se reconducen a una etapa posterior, se dirigen, según una realización preferente, por la salida 16 a un proceso de condensación externo.
Los gases que llegan al destilador por la línea de entrada 6, se introducen en el destilador 17 a través de una boca de entrada 20, que conduce a un intercambiador de calor 21. En la realización representada, dicho intercambiador consiste en un serpentín dispuesto verticalmente, con entrada 20 dispuesta en la parte superior y salida 18 dispuesta en la inferior, ya que así los condensados que puedan tener lugar son conducidos a dicha boca de salida. En el proceso de intercambio se produce una absorción de calor por parte de la mezcla, de modo que debido a que la presión es reducida, lo cual es producido por el dispositivo de bombeo 15 dispuesto aguas abajo del flujo de destilación, se produce la ebullición y cambio de fase de la fracción ligera formando una fase vapor 24, disminuyendo la concentración de ésta en la mezcla resultante 23, de modo que el vapor de dicha fracción ligera es extraído y bombeado a través de la línea 11 para ser incorporado y reutilizado al colector de gases 5. Al mismo tiempo, el calor cedido a la mezcla produce una condensación parcial de dichos gases. La salida 18 del cuerpo destilador 17 contendrá por tanto una mezcla vapor-líquido, que será evacuada selectivamente a través del selector 14, de modo que por la conducción 10 salgan los condensados a la línea de salida de condensados 7, y por otra, los gases salgan por la conducción 19 a una línea 9 de reincorporación a una etapa posterior o a una línea 16 dirigida, por ejemplo, a un condensador externo. Los cuerpos destiladores tendrán su entrada desde la salida de una etapa anterior o desde las líneas de alimentación 1 y 6, y las salidas conducirán la mezcla a una etapa posterior, al dispositivo de bombeo, o a la salida 2 y la fracción ligera en fase vapor a una etapa posterior, mientras que los condensados se dirigirán a una salida de condensados
7.
Según una realización preferente, el cuerpo de bombeo 15 comprende una boca de entrada 25 que recibe la mezcla de la cual ya ha sido extraído gran parte de la fracción ligera contenida, y que la conduce a la cámara 32 dispuesta en dicho cuerpo de bombeo 15. Del mismo modo, dicho cuerpo de bombeo 15 recibe también los gases o vapor del alcohol por una línea de entrada 13, procedente, normalmente, de las líneas de salida 11 de la destilación de las etapas previas, que conduce a un canal 31 conectado con las embocaduras de entrada de unas cámaras 26 que son recorridas por medio de un pistón compresor 28.
Mediante la apertura selectiva de las válvulas de entrada 35 los gases se incorporan a las cámaras 26, recorridas en vaivén por el pistón compresor 28, de modo tal que cuando los gases o vapor existente en la cámara 26 alcanza un cierto grado de presión, las válvulas de salida 34 se abren para permitir la salida del gas comprimido, y conducirlo al canal 33 que conecta en su extremo superior con el intercambiador 29.
El pistón 28, como hemos dicho, se desplaza en vaivén, de modo que en el sentido del recorrido comprimirá el gas o vapor de la fracción ligera, por lo que aumentará su temperatura, y los conducirá al intercambiador 29 desde la parte superior, para, después de haber cedido el calor a la mezcla entrante, salir por la salida selectiva 14, en la que la fracción condensada que pudiera haber será conducida por la línea 10 a la salida de condensados 7, mientras que la fracción gaseosa se reincorporará al sistema de entrada de gases a través de la conducción 12 para aprovechar al máximo su energía térmica.
Debe indicarse que cuando el émbolo está comprimiendo una zona, en esa zona la válvula 35 de entrada estará cerrada, mientras que la válvula de entrada 35 en la zona de depresión estará abierta. Las válvulas de salida 34 estarán cerradas hasta que se alcance la presión requerida.
La mezcla dispuesta en la cámara 32 del cuerpo de bombeo 15, debido al incremento de temperatura por el calor cedido de los gases comprimidos, cuando la concentración de la fracción ligera es pequeña, provoca una vaporización de dicha fracción ligera residual que pudiera existir en la mezcla, que es reconducida al sistema a través de la embocadura 30 a la conducción 12.
El émbolo o pistón 28 es movido en vaivén por medio de la pieza 27 movida a su vez por medios externos.
Con la solución propuesta, el destilador de la invención es el mismo tiempo un condensador del vapor del proceso de forma continua, que al mismo tiempo cede calor a la mezcla a destilar.
De este modo, el coste energético del proceso es muy bajo, así como también el coste de fabricación del destilador, compuesto por un conjunto de elementos sustancialmente iguales, según una realización preferente, que se conectan en serie o paralelo en función de las necesidades de cada instalación.
También el bombeo, aún cuando requiere un aporte energético externo, devuelve la energía absorbida en forma de calor que es cedido al sistema para facilitar la separación de las fases que se han de separar.
Obviamente es posible dentro del entorno de la invención agregar elementos intermedios entre los cuerpos destiladores o antes del cuerpo de bombeo, tales como filtros, decantadores, etc. sin que ello altere la esencia de la invención descrita.
Es de aplicación en la fabricación de destiladores.

Claims (8)

1. Destilador condensador de una mezcla a destilar, en el que deben separarse al menos dos fracciones con punto de ebullición distinto a una determinada presión, caracterizado por comprender:
\bullet
al menos una línea de entrada (1) de la mezcla a destilar,
\bullet
al menos una línea de entrada (6) de gas o vapor a condensar,
\bullet
al menos una línea de salida (2) de la fase pesada de la mezcla de entrada;
\bullet
al menos una línea de salida (7) de condensados,
\bullet
un conjunto de cuerpos destiladores (17), dispuestos en serie y/o en paralelo;
\bullet
al menos un extractor (11) de cada uno de los cuerpos de los elementos destiladores de los gases evaporados de la mezcla;
\bullet
un conjunto de líneas de comunicación (8) del producto no evaporado, conduciendo dichas líneas (8) desde la salida de un cuerpo destilador (17) a la entrada del cuerpo destilador siguiente (17), a un dispositivo de bombeo (15), a la salida (2), o a terceros dispositivos;
\bullet
un conjunto de intercambiadores de calor (21) dispuestos en los cuerpos destiladores (17);
\bullet
una salida selectiva (14) de cada cuerpo destilador (17) que permita la extracción separada en líneas correspondientes a las fases líquida (10) y gas o vapor (9); y
\bullet
al menos un cuerpo de bombeo (15), que por una parte genera la depresión necesaria en cada uno de los cuerpos destiladores y por otra la compresión que producirá el sobrecalentamiento del gas o vapor efluente.
2. Destilador condensador de una mezcla a destilar, según la reivindicación 1, caracterizado porque cada cuerpo destilador (17) comprende:
\bullet
Una cámara interior;
\bullet
Una boca de entrada (20) de los gases a condensar;
\bullet
Una boca de entrada (22) de la mezcla a destilar;
\bullet
Al menos un intercambiador de calor en el que la mezcla a destilar toma calor de los gases a condensar;
\bullet
Una salida (8) de la mezcla resultante tras la etapa de destilación;
\bullet
Una salida (11) del gas o vapor extraído de la mezcla a destilar;
\bullet
Una salida selectiva (14) de los gases introducidos en el intercambiador para su condensación, de modo que la fase líquida es conducida a una línea de condensados (7), y la fase gas o vapor es incorporada en la etapa siguiente como gases a condensar, o reconducida a una salida general.
3. Destilador condensador de una mezcla a destilar, según la reivindicación 1, caracterizado porque la línea de entrada (6) está conectada a un colector (5) con una línea (4) de recepción de los gas o vapor resultante del proceso llevado a cabo en el mismo destilador, con una línea (3) de recepción de gas o vapor procedente de otros procesos, o una combinación de ambos.
4. Destilador condensador de una mezcla a destilar, según la reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo de bombeo (15) comprende:
\bullet
Un canal de entrada (31) de los gases o vapor;
\bullet
Una cámara (26) de compresión y absorción de los gases o vapor;
\bullet
Un émbolo o pistón compresor (28) accionado a través de una pieza (27) movida a su vez por medios mecánicos externos;
\bullet
Un conjunto de válvulas de entrada (35) y salida (34) de la cámara de compresión y absorción; y
\bullet
Una salida (4) de los gases comprimidos.
5. Destilador condensador de una mezcla a destilar, según la reivindicación 4, caracterizado porque el cuerpo de bombeo (15) comprende además:
\bullet
Una boca de entrada (25) de la mezcla a destilar;
\bullet
Una salida (2) del producto resultante;
\bullet
Una cámara (32); y
\bullet
Una salida (30) de los vapores destilados procedentes de la mezcla a destilar.
6. Destilador condensador de una mezcla a destilar, según la reivindicación 5, caracterizado la cámara (32) comprende al menos un intercambiador de calor (29) en el cual ceden calor los gases comprimidos en el cuerpo de bombeo y toma calor la mezcla a destilar.
7. Destilador condensador de una mezcla a destilar, según las reivindicaciones 5 ó 6, caracterizada por comprender una salida selectiva (14) de los gases introducidos en el intercambiador para su condensación, de modo que la fase líquida es conducida a una línea de condensados (7), y la fase gas o vapor es incorporada en la etapa siguiente como gases a condensar, o reconducida a una salida general.
8. Destilador condensador de una mezcla a destilar, según las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque las líneas de salida (11, 12) de la fase gas o vapor de los cuerpos destiladores (17) y del cuerpo de bombeo (15) están todas o en parte conectadas entre sí, y dichas líneas siendo conducidas a una línea de entrada (13) de la fase vapor, y consecuentemente al canal de entrada (31) del cuerpo de bombeo (15).
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US1466670A (en) * 1919-11-19 1923-09-04 Monti Eudo Process for concentrating solutions and evaporating fluids
GB1202268A (en) * 1967-12-14 1970-08-12 Johnson & Company London Ltd A An apparatus for evaporating a liquor
US3869351A (en) * 1973-11-09 1975-03-04 Everett H Schwartzman Evaporation system as for the conversion of salt water
AU1052688A (en) * 1986-12-03 1988-06-30 Frank W. Hoffman Liquid purification system

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