MD892Z - Dispozitiv şi procedeu de separare a unui amestec lichid omogen - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la dispozitive şi procedee de separare a amestecurilor lichide omogene, care conţin fracţii cu temperaturi joase şi înalte de fierbere, şi poate fi utilizată în industria alimentară pentru separarea amestecurilor de apă-alcool, industriile vinicolă şi de producere a băuturilor, chimică şi de prelucrare a petrolului, precum şi la producerea bioetanolului.Dispozitivul şi procedeul de separare а unui amestec lichid omogen conţin un dispozitiv rotativ (17) pentru crearea mişcării de rotaţie а amestecului lichid cu un canal (18) de admisie а amestecului lichid, cu un sistem de evacuare а fracţiei cu o temperatură joasă de fierbere şi cu un canal (19) de evacuare а fracţiei cu o temperatură înaltă de fierbere. Dispozitivul (17) conţine un corp (20) cu о cameră cilindrică de lucru cu un capac (28) şi un arbore vertical (21), dotat cu un rotor (22) cu palete cruciforme. Dimensiunea jocului dintre corp (20) şi palete este selectată astfel, încât să asigure turbionarea fluxului de amestec lichid încălzit preventiv la peretele interior al corpului (20). Sistemul de evacuare а fracţiei cu temperatură joasă de fierbere conţine un canal (25), executat în partea superioară а arborelui (21) cu cel puţin două orificii (26) de admisie, situate între palete, şi unit cu un ajutaj (27) pentru evacuarea fracţiei cu temperatură joasă de fierbere, fixat în capacul (28) corpului (20).

Description

Invenţia se referă la dispozitive şi procedee de separare a amestecurilor lichide omogene, care conţin fracţii cu temperaturi joase şi înalte de fierbere, şi poate fi utilizată în industria alimentară pentru separarea amestecurilor de apă-alcool, industriile vinicolă şi de producere a băuturilor, chimică şi de prelucrare a petrolului, precum şi la producerea bioetanolului.

În multiple domenii ale industriei pentru separarea amestecurilor lichide omogene, la scară largă sunt aplicate procesele cu transfer de masă, caracterizate prin trecerea unuia sau mai multor componente dintr-o fază în alta.

Pentru separarea amestecurilor lichide omogene а fost înalt apreciat procedeul de rectificare cunoscut, esenţa căruia constă în evaporarea parţială multiplă а amestecului lichid şi condensarea vaporilor. Acest procedeu de obicei se realizează prin contactarea fazei lichide şi fazei de vapori neechilibrate la mişcarea lor în contracurent. Principala problemă în cadrul realizării rectificării este organizarea unui contact intens la mişcarea în contracurent а fazei de vapori, care are un volum de consum comparativ mai mare, şi а fazei lichide (flegmei) cu un volum de consum semnificativ mai mic. Pentru realizarea contactului fazelor la mişcarea în contracurent de obicei se folosesc aparatele cu coloană, şi anume coloanele de rectificare, în care, pentru creşterea eficienţei separării, este organizată mişcarea în contracurent а fazei lichide şi а celei de vapori şi, graţie diversităţii ajutajelor, se extinde suprafaţa de contact а acestor faze [1].

Dezavantajele coloanelor de rectificare constau în volumul mare de metal şi complexitatea construcţiei, ceea ce conduce la complexitatea montării şi exploatării, de asemenea, aceste coloane se caracterizează printr-un consum mare de energie termică şi electrică. Calculul exact al instalaţiilor tehnologice influenţează costul instalaţiilor, cheltuielile de exploatare şi, nu mai puţin esenţial, gradul (calitatea) prestabilit de separare а amestecului iniţial.

Se cunosc procedee şi dispozitive de separare a amestecurilor lichide omogene în câmpul de acţiune a forţelor centrifuge.

Se cunoaşte un dispozitiv pentru separarea amestecurilor lichide, care conţine un dispozitiv rotativ, conţinând un corp, în interiorul căruia este amplasat un rotor, pe arborele căruia, pe o bază comună, sunt montate coaxial elemente permeabile inelare tubulare, ce conţin cilindri perforaţi. Spaţiul dintre cilindri este completat cu umplutură, de exemplu cu o plasă metalică împletită. Deasupra elementului inelar central este instalată o ţeavă pentru evacuarea produsului în formă de vapori de separare a amestecului iniţial. În camera, formată de pereţii elementului inelar central, pe toată înălţimea ei este plasat un colector pentru admisia în camera menţionată a flegmei din deflegmator. În camera, formată de elementul inelar central şi elementul inelar exterior învecinat, sunt amplasate mijloace de admisie a amestecului lichid iniţial în cameră pe întreaga ei înălţime. Corpul dispozitivului este dotat cu un ajutaj de evacuare din zona de reacţie a produsului lichid de separare a amestecului iniţial [2].

La separarea amestecurilor lichide, în acest dispozitiv, în camera, formată de elementul inelar central şi elementul inelar exterior învecinat, uniform pe toată înălţimea ei se introduce amestecul iniţial în formă lichidă, care uniform se distribuie prin ajutajele elementelor inelare. Totodată, amestecul lichid iniţial, distribuit prin ajutajul elementului inelar exterior, se încălzeşte cu vaporii debitaţi din exterior, parţial trecând în stare de vapori. Instantaneu în camera elementului inelar central uniform pe toată înălţimea ei se introduce flegma, care se distribuie uniform prin ajutajul elementului inelar central şi, sub influenţa forţei centrifuge, se deplasează spre ajutajul elementului inelar exterior, apoi se aruncă înapoi pe pereţii interiori ai corpului, se scurge pe fundul acestuia şi se evacuează. În timpul mişcării în contrasens a amestecului iniţial în stare de vapori, a amestecului iniţial în stare lichidă şi a flegmei lichide prin ajutajele elementelor inelare care se rotesc se produce transferul permanent de componente din faza de vapori şi faza lichidă din amestecul iniţial. Lichidul se îmbogăţeşte cu componente cu temperaturi înalte de fierbere, iar vaporii - cu componente cu temperaturi joase de fierbere. Drept consecinţă, pe fundul corpului se acumulează produsul lichid, îmbogăţit cu componente cu temperaturi înalte de fierbere, iar în camera, formată de pereţii elementului inelar central, se obţine produsul sub formă de vapori, îmbogăţit cu componente cu temperaturi joase de fierbere. Produsele obţinute se evacuează din locurile lor de formare [2].

La dezavantajele dispozitivului şi procedeului menţionat, realizat în acest dispozitiv, se referă sistemul complex şi ineficient de etanşare a camerelor, formate de elementele inelare, sistemul complex de etanşare a dispozitivelor de rotaţie, ceea ce reduce fiabilitatea şi eficienţa funcţionării dispozitivului.

Este, de asemenea, cunoscut un dispozitiv de separare a unui lichid care fierbe non-azeotrop în fracţia de vapori, cel mai apropiat de esenţa prezentei invenţii, care conţine un dispozitiv turnant pentru crearea unui flux rotativ de amestec lichid, ce conţine un tambur, instalat cu posibilitatea de a se roti în jurul axei sale, un încălzitor (element de încălzire), sisteme de admisie a lichidului iniţial, de evacuare a fazei de vapori şi de evacuare a lichidului rezidual. În tambur sunt montate câteva camere, amplasate concentric în raport cu axa tamburului, asamblate meandric între ele. Pereţii interni, parţial permeabili, ai camerelor menţionate sunt realizaţi din material poros cu dimensiunea porilor de 6…10, depăşind lungimea parcursului liber al moleculelor de substanţe din amestecul care se separă. Pereţii poroşi menţionaţi sunt fixaţi alternativ cu una din suprafeţele sale frontale pe suprafaţa interioară a capacului sau a fundului tamburului. Înălţimea pereţilor este mai mică decât înălţimea tamburului. Peretele exterior al camerei marginale, format de membrana tamburului, este dotat cu un dispozitiv de încălzire. Camera marginală a tamburului este utilată cu un ajutaj pentru evacuarea lichidului rezidual, iar camera interioară centrală a tamburului este utilată cu un dispozitiv de evacuare a fracţiei de vapori, îmbogăţite cu componente cu temperaturi joase de fierbere [3].

Dezavantajul acestui dispozitiv constă în complexitatea construcţiei (determinată de prezenţa şicanelor permeabile), producerii şi exploatării.

Se mai cunoaşte un procedeu de separare a unui lichid care fierbe non-azeotrop în fracţia de vapori, îmbogăţită cu componente cu temperaturi joase de fierbere, şi lichidul rezidual, lipsit de componente cu temperaturi joase de fierbere, cel mai apropiat de esenţa prezentei invenţii, conform căruia amestecul lichid iniţial se pune în rotaţie, în meandru capătă o acceleraţie centrifugă crescândă şi în zona cu cea mai mare acceleraţie centrifugă se încălzeşte. În urma încălzirii lichidului iniţial, acesta se transformă parţial în vapori şi, drept consecinţă a presiunii crescânde radial, determinată de dispozitivul care se roteşte, fracţia de vapori, depăşind totodată consecutiv şicanele parţial permeabile, se deplasează în direcţie centripetă spre zona centrală, spre axa sistemului de rotaţie, unde se şi evacuează. Lichidul rezidual, eliberat de componentele cu temperaturi joase de fierbere, sub influenţa presiunii fluxului de lichid iniţial, se evacuează din regiunea cu acceleraţie centrifugă maximală [3].

Dezavantajul acestui procedeu constă în separarea necalitativă a amestecului, datorită amestecării posibile a fracţiilor în zona de evacuare.

Problema pe care o rezolvă prezenta invenţie este crearea unui procedeu de separare a unui amestec lichid omogen, care fiind realizat în aşa condiţii şi cu un asemenea dispozitiv, în condiţiile de reducere a energiei de consum şi a capacităţii de consum al materialelor de producere, ar permite de a realiza mai eficient şi mai intensiv procesele de transfer de masă şi de a asigura creşterea calităţii separării amestecurilor lichide omogene, precum şi de a simplifica construcţia dispozitivului pentru separarea amestecurilor lichide omogene.

Dispozitivul de separare a unui amestec lichid omogen, conform invenţiei, înlătură dezavantajele menţionate mai sus prin aceea că conţine un dispozitiv rotativ pentru crearea mişcării de rotaţie а amestecului lichid cu un canal de admisie а amestecului lichid, cu un sistem de evacuare а fracţiei cu o temperatură joasă de fierbere şi cu un canal de evacuare а fracţiei cu o temperatură înaltă de fierbere. Dispozitivul rotativ conţine un corp cu о cameră cilindrică de lucru cu un capac şi un arbore vertical, dotat cu un rotor cu palete cruciforme, instalate paralel axei de rotaţie a lui şi executate dintr-un întreg cu arborele vertical. Dimensiunea jocului dintre corp şi palete este selectată astfel, încât să asigure turbionarea fluxului de amestec lichid încălzit preventiv la peretele interior al corpului, iar sistemul de evacuare а fracţiei cu temperatură joasă de fierbere conţine un canal, executat în partea superioară а arborelui cu cel puţin două orificii de admisie, situate între palete, şi unit cu un ajutaj pentru evacuarea fracţiei cu temperatură joasă de fierbere, fixat în capacul corpului.

În capacul corpului poate fi executată о fereastră de observaţie cu un fotoelement pentru controlul optic al limitei de separare.

Realizarea dispozitivului rotativ pentru crearea mişcării de rotaţie a amestecului lichid în formă de corp cu o cameră de lucru cilindrică, pe arborele vertical al căruia este instalat un rotor cu palete cruciforme, instalate paralel axei de rotaţie a lui şi executate dintr-un întreg cu arborele vertical, permite de a crea o forţă centrifugă, care de câteva mii de ori depăşeşte forţa de atracţie naturală (un câmp de gravitaţie puternic).

Dimensiunea jocului dintre corp şi paletele cruciforme ale rotorului este selectată astfel, încât să asigure turbionarea fluxului de amestec lichid încălzit preventiv la peretele interior al corpului, să intensifice procesele de transfer de masă şi să reducă gradul de dispersie a fazei de vapori.

Realizarea sistemului de evacuare a fracţiei cu temperatură joasă de fierbere conţinând un canal, executat în partea superioară a arborelui cu cel puţin două orificii de admisie, situate între palete, şi unit cu ajutajul pentru evacuarea fracţiei cu temperatură joasă de fierbere, fixat în capacul corpului, permite de a preveni amestecarea fracţiilor amestecului lichid şi de a obţine un produs mai calitativ.

Procedeul de separare a unui amestec lichid omogen, conform invenţiei, înlătură dezavantajele menţionate mai sus prin aceea că include admisia amestecului lichid, comunicarea amestecului lichid a unei mişcări de rotaţie, încălzirea lui, evacuarea fracţiei cu o temperatură joasă de fierbere din zona centrală şi evacuarea fracţiei cu o temperatură înaltă de fierbere din zona cu cea mai mare acceleraţie centrifugă. Comunicarea amestecului lichid a mişcării de rotaţie se asigură prin rotaţia rotorului dispozitivului de separare a unui amestec lichid omogen, definit mai sus. Încălzirea amestecului lichid se realizează până la admisia acestuia la separare. Amestecul lichid se încălzeşte până la temperatura de fierbere а fracţiei cu temperatura joasă de fierbere, iar evacuarea fracţiei cu temperatura joasă de fierbere se efectuează prin îndepărtarea ei din zona centrală prin intermediul sistemului de canale şi orificii, executate în arbore.

La încălzirea amestecului lichid viteza de mişcare a moleculelor se măreşte într-atât, încât devine suficientă pentru depăşirea forţelor de atracţie dintre molecule şi trecerea amestecului lichid în stare de vapori-lichid. Încălzirea amestecului lichid până la temperatura de fierbere a fracţiei cu o temperatură mai joasă de fierbere până la avansarea acestuia pentru separare, permite de a realiza admisia amestecului lichid omogen în stare de vapori-lichid, îmbogăţit cu un component cu o temperatură joasă de fierbere.

Comunicarea unei mişcări de rotaţie amestecului lichid permite de a crea o forţă centrifugă, care de câteva mii de ori depăşeşte forţa de atracţie naturală (un câmp de gravitaţie puternic), ceea ce este necesar şi suficient pentru separarea amestecurilor în componente constituente.

Evacuarea fracţiei cu o temperatură joasă de fierbere din zona centrală printr-un sistem de canale şi orificii, executate în arbore, permite de a preveni amestecarea fracţiilor de amestec lichid şi de a obţine în final un produs mai calitativ.

În calitate de exemplu este descris un procedeu de separare a unui amestec lichid omogen din două componente, de exemplu, procedeul de separare a amestecului de apă-alcool, bazat pe combinarea transferului de fază, asociat cu separarea ulterioară a două fracţii prin rotaţie, bazată pe proprietăţile fizice ale componentelor amestecului lichid.

Invenţia se explică prin desenele din fig. 1-5, care reprezintă:

- fig. 1, schema liniei tehnologice de pregătire a amestecului de apă-alcool pentru separare;

- fig. 2, schema liniei tehnologice de separare a amestecului de apă-alcool;

- fig. 3, secţiunea transversală a dispozitivului de separare a unui amestec de apă-alcool;

- fig. 4, secţiunea A-A din fig. 3;

- fig. 5, vederea В din fig. 3.

Linia tehnologică de pregătire a unui amestec de apă-alcool pentru separare conţine (fig. 1) recipientul 1 pentru depozitarea amestecului de apă-alcool, pompa de alimentare 2, supapa reversibilă 3, schimbătorul de căldură 4, regulatorul de presiune electromagnetic 5, blocul electronic de comandă 6, traductorul de temperatură 7 şi robinetul electromagnetic cu trei căi 8.

Linia tehnologică de separare a unui amestec de apă-alcool conţine (fig. 2) blocul electronic de comandă 9 a procesului de separare, regulatorul de presiune electromagnetic 10, fotoelementul 11, manometrul 12 cu contacte electrice, regulatorul de presiune electromagnetic 13, dispozitivul de separare 14 a unui amestec de apă-alcool, supapa reversibilă 15 şi fereastra de observaţie 16.

Dispozitivul de separare 14 a unui amestec de apă-alcool conţine (fig. 3-5) dispozitivul rotativ 17, canalul 18 de admisie a amestecului lichid, canalul 19 de evacuare a fracţiei cu temperatură înaltă de fierbere, corpul 20, arborele vertical 21, rotorul 22, paletele 23 ale rotorului 22, peretele interior 24 al corpului 20, canalul 25 pentru evacuarea fracţiei cu temperatură joasă de fierbere, orificiile 26 de admisie a fracţiei cu temperatură joasă de fierbere, ajutajul 27 pentru evacuarea fracţiei cu temperatură joasă de fierbere şi capacul 28 al corpului 20.

Dispozitivul de separare 14 a unui amestec de apă-alcool conţine dispozitivul rotativ 17 pentru crearea mişcării de rotaţie a amestecului lichid, canalul 18 de admisie a amestecului lichid, sistemul de evacuare a fracţiei cu temperatură joasă de fierbere şi canalul 19 de evacuare a fracţiei cu temperatură înaltă de fierbere.

Dispozitivul rotativ 17 pentru crearea mişcării de rotaţie a amestecului lichid conţine corpul 20 cu camera cilindrică de lucru, pe arborele vertical 21 al căruia este montat rotorul 22 cu paletele cruciforme 23, instalate paralel axei de rotaţie a lui şi executate dintr-un întreg cu arborele vertical 21. Totodată, rotorul 22 este montat pe arborele 21 cu joc între corpul 20 şi paletele 23, având o dimensiune care permite turbionarea fluxului de amestec lichid încălzit preventiv la peretele interior 24 al corpului 20.

Sistemul de evacuare a fracţiei cu temperatură joasă de fierbere conţine canalul 25, executat în partea superioară a arborelui 21 cu cel puţin două orificii de admisie 26, situate între paletele 23, şi unit cu ajutajul 27 pentru evacuarea fracţiei cu temperatură joasă de fierbere, fixat în capacul 28 al corpului 20. În capacul 28 al corpului 20 este executată fereastra de observaţie 16 cu fotoelementul pentru controlul optic al limitei separării.

Esenţa procedeului constă în aceea că separarea amestecului de apă-alcool se produce în conformitate cu principiul de gravitaţie, bazat pe utilizarea diferenţei de greutăţi specifice ale componentelor amestecului.

La încălzirea amestecului de apă-alcool, viteza de mişcare a moleculelor poate să se mărească într-atât, încât se dovedeşte a fi suficientă pentru depăşirea forţelor de atracţie dintre molecule şi trecerea amestecului lichid în stare de vapori-lichid. Încălzirea amestecului de apă-alcool până la temperatura de fierbere a fracţiei cu temperatură joasă de fierbere până la admisia ei pentru separare, permite admisia amestecului lichid în stare de vapori-lichid.

Amestecul de apă-alcool în stare de vapori-lichid, încălzit până la temperatura joasă de fierbere a fracţiei cu temperatură joasă de fierbere, şi anume până la temperatura de fierbere a alcoolului de 78,4°C, ajungând în dispozitivul de separare, la o anumită viteză de rotaţie, se separă în componente datorită diferenţelor de greutăţi specifice. La o viteză de rotaţie a rotorului de 1000…5000 tur/min, se dezvoltă o forţă centrifugă, care de câteva mii de ori depăşeşte forţa de atracţie naturală, ceea ce este suficient pentru separarea amestecurilor în componente constituente.

Amestecul de apă-alcool din recipientul 1 cu pompa de alimentare 2 prin supapa reversibilă 3, se pompează în schimbătorul de căldură 4. În schimbătorul de căldură 4 se încarcă vaporii având parametrii necesari pentru încălzirea amestecului până la temperatura prestabilită (până la temperatura de fierbere a fracţiei cu temperatură joasă de fierbere, în cazul examinat până la temperatura de fierbere a alcoolului). Pe magistrala vaporilor este instalat regulatorul de presiune electromagnetic 5, asamblat cu blocul electronic de comandă 6 pentru reglarea admisiei vaporilor în schimbătorul de căldură 4.

Amestecul de apă-alcool, trecând prin schimbătorul de căldură 4, se încălzeşte până la temperatura prestabilită (până la temperatura de fierbere a alcoolului), care este controlată cu traductorul de temperatură 7.

În cazul în care amestecul de apă-lichid nu a atins temperatura prestabilită, din blocul electronic de comandă 6 este lansată comanda spre robinetul electromagnetic cu trei căi 8 şi amestecul este întors în schimbătorul de căldură 4 pentru o încălzire suplimentară.

După atingerea temperaturii prestabilite, amestecul de apă-alcool, deja în stare de vapori-lichid, este admis prin supapa reversibilă 15 în dispozitivul de separare 14 a amestecului de apă-alcool.

Amestecul lichid se încălzeşte iniţial până la o temperatură care depăşeşte cu 2…5°C temperatura de fierbere a fracţiei cu o temperatură joasă de fierbere, pentru a compensa posibilitatea pierderii căldurii.

Blocul electronic de comandă 6 este dirijat de la blocul electronic de comandă 9 a procesului de separare şi controlează procesul de pregătire a amestecului de apă-alcool până la parametrii necesari de temperatură şi presiune, precum şi procesul de admisie a amestecului de apă-alcool în dispozitivul de separare 14.

Procedeul de separare a amestecului de apă-alcool se produce în modul următor.

Admisia amestecului de apă-alcool după volum se produce continuu printr-un procedeu cunoscut, iar selectarea fracţiilor separate se conduce uniform, în acelaşi volum şi, de asemenea, continuu. Amestecul admis împinge fracţiile separate din dispozitivul de separare 14.

Dispozitivul de separare 14 prin supapa reversibilă 15 cu regulatorul de presiune electromagnetic 13 deschis se umple complet cu amestecul de lichid încălzit preventiv până la temperatura de fierbere a fracţiei cu temperatură joasă de fierbere.

După umplerea dispozitivului de separare 14, regulatoarele de presiune 10 şi 13 se închid şi se pune în funcţiune rotorul 22 al dispozitivului de separare 14 cu o viteză de 3000 tur/min. Totodată, în interiorul dispozitivului 14, ca rezultat al acţiunii forţelor centrifuge, apare o presiune, constituită din presiunea fracţiei cu temperatură înaltă de fierbere şi presiunea vaporilor fracţiei cu temperatură joasă de fierbere. Presiunea sumară se fixează şi se introduce în blocul electronic de comandă 9 a procesului de separare cu manometrul 12 cu contacte electrice. Blocul electronic de comandă 9 prin blocul electronic 6 controlează parametrii de funcţionare ai pompei 2.

În procesul de funcţionare a dispozitivului de separare 14, datorită acţiunii forţelor centrifuge, fracţia cu temperatura joasă de fierbere se va acumula într-un spaţiu mai aproape de zona centrală, şi anume spre axa de rotaţie a rotorului 22, deoarece fracţia cu temperatură înaltă de fierbere sub influenţa câmpului artificial de gravitaţie se va deplasa spre pereţii corpului 20 al dispozitivului de separare 14 şi va împinge spre zona centrală fracţia cu temperatură joasă de fierbere. Rotorul 22 cu paletele cruciforme 23 este instalat cu joc între corpul 20 şi paletele 23, având o dimensiune, care permite turbionarea fluxului de amestec lichid încălzit preventiv la peretele interior al corpului 24, pentru intensificarea proceselor de transfer de masă şi reducerea gradului de dispersare a fazei de vapori.

Deplasându-se de-a lungul axei de rotaţie a rotorului 22, fracţia cu temperatură joasă de fierbere din amestecul de lichid încălzit preventiv se apropie de orificiile 26 de admisie, trece în canalul 25 de evacuare a fracţiei cu temperatură joasă de fierbere, se evacuează prin ajutajul 27 pentru evacuarea fracţiei cu temperatură joasă de fierbere, fixat în capacul 28 al corpului 20, pentru condensare. Ulterior, fracţia cu temperatură înaltă de fierbere, sub influenţa câmpului de gravitaţie artificial, se deplasează spre peretele corpului 20 al dispozitivului de separare 14 şi se evacuează din zona cu cea mai mare acceleraţie centrifugă prin canalul 19 de evacuare a fracţiei cu temperatură înaltă de fierbere prin regulatorul de presiune electromagnetic 10 la închiderea regulatorului de presiune electromagnetic 13. Totodată, în interiorul dispozitivului de separare 14 se formează o limită de separare între fracţia cu temperatură joasă de fierbere şi fracţia cu temperatură înaltă de fierbere din amestec, care se observă prin fereastra de observaţie 16 cu fotoelementul pentru controlul optic al limitei de separare, divizate în trei sectoare (I, II, III).

În cazul în care corpul dispozitivului de separare 14 se consideră 100% şi raportul componentelor de 50x50%, la o anumită viteză de rotaţie (1000…5000 tur/min), se formează limita de separare la o distanţă (R - r)/2 , în care R este raza corpului, iar r este raza arborelui.

Când limita de separare se stabileşte în sectorul III din fereastra de observaţie 16, în apropierea axei de rotaţie a rotorului 22, adică când fracţia cu temperatură joasă de fierbere în amestec este prezentă într-o cantitate mai mică în raport cu fracţia cu temperatură înaltă de fierbere, fotoelementul 11 prin blocul electronic de comandă 9 a procesului de separare lansează comanda de reducere a evacuării vaporilor de fracţie cu temperatură joasă de fierbere prin regulatorul electromagnetic 10 şi de creştere parţială a evacuării fracţiei cu temperatură înaltă de fierbere prin regulatorul electromagnetic 13. Totodată, datorită acumulării fracţiei cu temperatură joasă de fierbere, limita de separare se deplasează spre sectorul I din fereastra de observaţie 16, în apropierea peretelui interior al corpului 20 al dispozitivului 14. Din moment ce limita de separare se dovedeşte a fi în sectorul I din fereastra de observaţie 16, cel mai îndepărtat de axa de rotaţie a rotorului 22, adică când fracţia cu temperatură înaltă de fierbere din amestec este prezentă într-o cantitate mai mică decât cantitatea de fracţie cu temperatură joasă de fierbere, fotoelementul 11, prin blocul electronic 9, lansează comanda inversă. Fracţia cu temperatură joasă de fierbere se va acumula până când limita de separare între fracţii se va stabili în sectorul II din fereastra de observaţie 16 şi se va atinge „echilibrul”, adică regimul optim de admisie a amestecului pentru separare şi evacuare separată a fracţiilor după procesul de separare. Ulterior, admisia amestecului de apă-alcool şi selectarea fracţiilor se realizează proporţional raportului lor în amestecul care urmează а fi supus separării.

Dimensiunile dispozitivului de separare а amestecului lichid omogen.

1. Raportul diametrului corpului dispozitivului de separare la înălţimea acestuia este de 1:2.

2. Diametrele ajutajelor pentru evacuarea fracţiei cu temperatură joasă de fierbere şi fracţiei cu temperatură înaltă de fierbere în sumă trebuie să fie egale cu diametrul ajutajului de admisie, prin care amestecul este admis pentru separare.

Pentru separarea amestecurilor lichide multicomponente, procesul se conduce analogic separării amestecului cu două componente în câteva etape, acumulând şi separând componentele cu cea mai joasă temperatură de fierbere şi cu cea mai înaltă temperatură de fierbere. În acest caz toate celelalte componente devin al doilea component, şi procesul se repetă până la separarea completă а amestecului.

În mod similar, procesul de separare а unui amestec lichid multicomponent poate fi condus cu о instalaţie din câteva dispozitive de separare а amestecurilor lichide, asamblate consecutiv.

Implementarea procedeului şi dispozitivului, conform prezentei invenţii, pentru realizarea acestuia în producere, prezintă următoarele avantaje: reducerea timpului pentru realizarea unui ciclu de producere, reducerea costului instalaţiilor tehnologice, reducerea semnificativă а consumului de energie şi reducerea costului produselor finite.

1. Дж. Перри. Справочник инженера-химика. Том 1, 1969, p. 340

2. SU 1274708 A1 1986.12.07

3. US 4666564 A 1987.05.19

Claims (3)

1. Dispozitiv de separare а unui amestec lichid omogen, care conţine un dispozitiv rotativ pentru crearea mişcării de rotaţie а amestecului lichid cu un canal de admisie а amestecului lichid, cu un sistem de evacuare а fracţiei cu o temperatură joasă de fierbere şi cu un canal de evacuare а fracţiei cu o temperatură înaltă de fierbere, caracterizat prin aceea că dispozitivul rotativ conţine un corp cu о cameră cilindrică de lucru cu un capac şi un arbore vertical, dotat cu un rotor cu palete cruciforme, instalate paralel axei de rotaţie a lui şi executate dintr-un întreg cu arborele vertical, totodată dimensiunea jocului dintre corp şi palete este selectată astfel, încât să asigure turbionarea fluxului de amestec lichid încălzit preventiv la peretele interior al corpului, iar sistemul de evacuare а fracţiei cu temperatură joasă de fierbere conţine un canal, executat în partea superioară а arborelui cu cel puţin două orificii de admisie, situate între palete, şi unit cu un ajutaj pentru evacuarea fracţiei cu temperatură joasă de fierbere, fixat în capacul corpului.

2. Dispozitiv, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că în capacul corpului este executată о fereastră de observaţie cu un fotoelement pentru controlul optic al limitei de separare.

3. Procedeu de separare а unui amestec lichid omogen, care include admisia amestecului lichid, comunicarea amestecului lichid a unei mişcări de rotaţie, încălzirea lui, evacuarea fracţiei cu o temperatură joasă de fierbere din zona centrală şi evacuarea fracţiei cu o temperatură înaltă de fierbere din zona cu cea mai mare acceleraţie centrifugă, caracterizat prin aceea că comunicarea amestecului lichid a mişcării de rotaţie se asigură prin rotaţia rotorului dispozitivului de separare a unui amestec lichid omogen, definit în revendicarea 1; încălzirea amestecului lichid se realizează până la admisia acestuia la separare, totodată amestecul lichid se încălzeşte până la temperatura de fierbere а fracţiei cu temperatura joasă de fierbere, iar evacuarea fracţiei cu temperatura joasă de fierbere se efectuează prin îndepărtarea ei din zona centrală prin intermediul sistemului de canale şi orificii, executate în arbore.