PL101425B1 - Urzadzenie do rozdzielania mieszanin cieklych i gazowych metoda termodyfuzji - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do rozdzielania mieszanin cieklych i gazowych na poszczególne skladniki metoda termodyfuzji, majace zastosowanie w przemysle atomowym —do rozdzielania izotopów oraz w przemysle farmaceutycznym i kosmetycznym - do dokladnego oczyszczania poszczególnych substancji.

Rozdzielanie mieszanin metoda termodyfuzji wykorzystuje zjawisko róznicowania sie skladu mieszaniny pod wplywem gradientu temperatury. W urzadzeniach do rozdzielania mieszanin metoda termodyfuzji (w tak zwanych kolumnach termodyfuzyjnych), rozdzielana mieszanina znajduje sie pomiedzy dwiema plaszczyznami o róznych temperaturach. Róznica temperatur powierzchni wywoluje efekt termodyfuzyjny oraz powoduje powstanie dwóch przeciwnie skierowanych pradów konwekcyjnych: wznoszacego sie przy powierzchni o wyzszej temperaturze i opadajacego przy powierzchni o temperaturze nizszej. Istnienie takiego przeplywu przeciwprado- wego powoduje zwiekszenie efektu rozdzielczego.

Znane urzadzenia (kolumny termodyfuzyjne) stanowia komore robocza w postaci badz kolumny cylindrycznej zawierajacej dwa wspólosiowe cylindry otrzymywane w róznych temperaturach, badz dwóch równoleglych plaskich plyt z których jedna jest chlodzona, a druga ogrzewana. Ze wzgledu na to, ze odleglosc miedzy powierzchniami o róznych temperaturach jest bardzo mala i nie przekracza w zasadzie 1 mm objetosc czynna komory roboczej urzadzenia (kolumny termodyfuzyjnej), tzn. objetosc szczeliny w której znajduje sie rozdzielana mieszanina jest równiez mala w stosunku do objetosci calego urzadzenia. Stanowi to istotna niedogodnosc - gdyz jest przyczyna minimalnej wydajnosci urzadzenia.

Istota urzadzenia wedlug wynalazku polega na tym, ze w jego komorze roboczej sa umieszczane obok siebie równolegle zebra przewodzace cieplo, polaczone naprzemian ze scianami bocznymi kanalów wewnatrz których przeplywaja czynniki o róznych temperaturach, przy czym miedzy powierzchniami zeber i scian bocznych kanalów znajduje sie labiryntowa szczelina stanowiaca przestrzen czynna urzadzenia, a zebra sa nachylone do pionu pod katem od 0° - 45° w zaleznosci od skladu i wlasciwosci rozdzielanej mieszaniny.

Urzadzenie wedlug wynalazku ma znacznie wieksza wydajnosc niz znane dotychczas kolumny termodyfu¬ zyjne, przy znacznie mniejszych od nich wymiarach. Jest to wynikiem zastosowania umieszczonych obok siebie,2 101 425 przewodzacych cieplo zeber majacych rózna temperature. Labiryntowa szczelina, utworzona przez niestykajace sie ze soba powierzchnie tych zeber oraz zeber i powierzchnie scian kanalów pozwala na skutek swego uksztaltowania uzyskac znacznie wieksza objetosc czynna niz stosowane dotychczas szczeliny plaskie lub pierscieniowe. Umozliwia to znaczne zmniejszenie objetosci calego urzadzenia. O ile w znanych dotychczas kolumnach termodyfuzyjnych objetosc czynna wynosi od 2—5% ich calkowitej objetosci, to w urzadzeniu wedlug wynalazku stanowi ona 15—20% tej objetosci.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie jego wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urzadzenie schematyczne w widoku z boku, fig. 2 — urzadzenie w przekroju pionowym wedlug AA na fig. 3; fig. 3 — urzadzenie w przekroju poziomym wedlug BB na fig. 2, fig. 4 — urzadzenie w przekroju pionowym wedlug CC na fig. 2.< Urzadzenie w przykladzie wykonania na komore robocza 1 zawierajaca umieszczone obok siebie równolegle zebra 2 przewodzace cieplo. Zebra 2 sa polaczone na przemian ze scianami bocznymi kanalów 3 i 4, w których przeplywa — w jednym czynnik chlodzacy, a w drugim — ogrzewajacy, przy czym zebra 2 sa nachylone do pionu pod katem od 0° do 45° w zaleznosci od skladu i wlasciwosci rozdzielanej mieszaniny oraz zalozonego stopnia wzbogacenia produktu rozdzielania. Miedzy powierzchniami zeber 2 i zeber 2, a scianami kanalów 3 i 4 znajduje sie labiryntowa szczelina 5 stanowiaca przestrzen czynna urzadzenia.

Komora robocza 1 posiada z dwóch stron, ugory i u dolu scianki 6. Kanaly 3 i 4 sa polaczone z przewodami 7 i 8 doprowadzajacymi i odprowadzajacymi czynniki ogrzewajacy i chlodzacy. Labiryntowa szczelina 5 jest polaczona z przewodem 9 doprowadzajacym mieszanine poddawana rozdzielaniu, a u góry i dolu komory roboczej 1 znajduja sie zbiorniki 10 i 11 frakcji wzbogacanej i frakcji wyczerpanej.

Urzadzenie dziala nastepujaco: przeplywajace przez kanaly 3 i 4 czynniki, chlodzac i ogrzewajac znajdujace sie obok siebie zebra 2 naprzemian polaczone z kanalami 3 i 4 powoduja powstanie miedzy nimi duzej róznicy temperatur. W wyniku tego, rozdzielania mieszanina podawana przewodem 9 do labiryntowej szczeliny 5 ulega termodyfuzyjnemu rozdzielaniu, przy czym frakcje wzbogacana jest magazynowana w zbiorniku , a frakcje wyczerpana w zbiorniku 11.

! Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120+18 Cena 45 zl

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Urzadzenie do rozdzielania mieszanin cieklych i gazowych metoda termodyfuzji, znamienne tym, ze w komorze roboczej {1) posiada zebra (2) umieszczone równolegle obok siebie i polaczone naprzemian ze scianami bocznymi kanalów (3 i 4), przy czym miedzy powierzchniami zeber (2) oraz zeber (2) i scian bocznych kanalów (3 i 4) znajduje sie szczelina labiryntowa (5), a zebra (2) sa nachylone do pionu pod katem od 0°—45° odpowiednio do wlasciwosci rozdzielanej mieszaniny.101 425 Fi9l Fig 2B-B M H^mmMi W 11 mii vmv>nm htm \\mm^vwi ^wmw as. ^mmW^Sg -^ Fi3.3 c-c Fm*