PL104472B1 - Kolumna odgazowujaca do oddzielania gazow z cial stalych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest kolumna odgazowujaca do oddzielania gazów z cial stalych, bedacych w dyspersji, zawierajaca plaszcz, w którym usytuowane sa jedna nad druga pólki w odstepie od siebie, a przez kazda pólke jest przeprowadzony co najmniej jeden mimosrodowo usytuowany odplywowy szybik, przy czym powyzej kazdej pólki konczy sie co najmniej jeden mimosrodowo usytuowany szybik doplywowy a ponizej kazdego szybika doplywowego na pólce jest nieprzepuszczalna powierzchnia, która przynajmniej jest tak duza jak przekrój poprzeczny doplywowy szybika. Kolumna ta ma zastosowanie zwlaszcza do wydalania monomerów z dyspersji polimerów.Wymiana masy (dyfuzja) pomiedzy plynna i gazowa faza odbywa sie w bardzo krótkim czasie tak, ze przy pólkach kolumn destylacyjnych moga byc stosowane przewaznie niskie zapory. Niskie zapory warunkuja utrate cisnienia, co w szczególnosci przy materialach czulych na temperature daja te korzysc, ze moga byc stosowane nizsze temperatury szlamu (pulpy). Przy plynach zawierajacych ciala stale odgrywa jednak pewna role czas przebywania na pólkach, poniewaz procesy przejmowania masy, które przebiegaja pomiedzy cialem stalym, plynem i gazem, wyznaczone sa przez prawa dyfuzji.Znane sa kolumny destylacyjne z tak zwanymi pólkami sitowymi deszczowymi, przykladowo wedlug opisu patentowaego RFN nr 2027655, w których czas przebywania na pólkach zmienia sie tylko w ciasnych granicach przez dobór wolnego udzialu przekroju poprzecznego, przy czym skuteczny zakres obciazalnosci tych kolumn jest nadzwyczaj waski. Stad niekorzystne jest zastosowanie kolumny z pólkami sitowymi do wydalania plynnej czesci skladowej ze znajdujacego sie w wodnej dyspersji ciala stalego.Zadaniem wynalazku jest skonstruowanie kolumny, w której czas przebywania na pólkach moze byc zmieniany w szerokich zakresach i w której nie bedzie wystepowac osadzanie cial stalych. Osiaga sie to dzieki kolumnie wedlug wynalazku, której istota polega na tym, ze miedzy kazda pólka i plaszczem kolumny pozosta¬ wiona jest na obwodzie równomierna, mozliwie mala szczelina, ze stosunek odleglosci miedzy górnym koncem szybika odplywowego i przynalezna pólka do odleglosci miedzy dolnym koncem szybika doplywowego i pod nim pólki wynosi 8:1 do 4:1 oraz ze nieprzepuszczalna powierzchnia na pólce wynosi 1,4 do 1,6 krotnej powierzchni przekroju poprzecznego doplywowego szybika.2 104 472 Zgodnie z wynalazkiem szczelina pomiedzy kazda pólka a plaszczem kolumny ma szerokosc maksymalna 3 mm, przewaznie 1 mm. Szybik odplywowy i doplywowy maja kolowy przekrój poprzeczny. Przez kazda pólke sa przeprowadzone jeden do osmiu szybików odplywowych, przewaznie dwa do czterech. Powyzej kazdej pólki koncza' sie jeden do osmiu szybików odplywowych, przewaznie dwa do czterech. Odleglosc miedzy górnym koncem szybika odplywowego i przynaleznej pólki wynosi 80 do 400 mm, korzystnie 100 do 150 mm.Odleglosc miedzy dolnym koncem szybika doplywowego i znajdujacej sie pod nim pólka wynosi 10 do 100 mm, korzystnie 25 do 40 mm. Otwory w pólkach maja srednice 2 do 3 mm. Stosunek srednicy otworów w pólce do grubosci pólki wynosi 0,5 do 2,5 korzystnie 1 do 2. Przez kazda pólke jest przeprowadzonych kilka srub odleglosciowych, przy czym sruby odleglosciowe pomiedzy dwoma sasiednimi pólkami sa wspólsrodkowo otoczone tuleja. Pólki leza na klinowych podporach zamocowanych ze wszystkich stron do wewnetrznej sciany plaszcza kolumny.Kolumne odgazowujaca wedlug wynalazku mozna stosowac do wydalania monomerów z polimerów znaj¬ dujacych sie w wodnej dyspersji, w szczególnosci z chlorydii poliwinylowego, przy czym dyspersja moze wykazy¬ wac zawartosc polimerów od 1 do 60 procent wagowych, przewaznie od 20 do 40 procent wagowych.W kolumnie odgazowujacej osiaga sie zgodnie z wynalazkiem z reguly to, ze mieszanina ciala stalego z plynem, przez intensywne gazowanie, pozostaje w homogenicznej (jednorodnej) mieszaninie. W miejscach ko¬ lumny, gdzie to nie jest mozliwe, musi byc zapewniona jak najmniejsza predkosc dyspersji. Tak wiec szybkosc w szybiku odplywowym i w szybiku doplywowym jak równiez w obszarze doplywowym strumienia, pomiedzy pólka a szybikiem doplywowym, wynosi co najmniej 0,01 do 0,02 m/sek, zwlaszcza 0,05 do 0,15 m/sek.W przeciwienstwie do kolumn destylacyjnych wedlug stanu techniki, w których osiagane jest wysokie obciazenie gazem i stad wolny udzial przekroju poprzecznego pólek wynosi 8 do 15%, w kolumnie zgodnej z wynalazkiem o wolnym udziale przekroju poprzecznego pólek mniej niz 8%, przewaznie mniej niz 6%, osiaga sie mozliwie niskie obciazenie gazem. Dla urzeczywistnienia tego rodzaju malych udzialów przekrojów poprzecz¬ nych i równoczesnie dla utrzymania dyspersji w mieszaninie homogenicznej, wymagane sa przekroje otworów pólek mniejsze od 5 mm i stosunkowo duze podzialki otworów.Pólki kolumny odgazowujacej wedlug wynalazku sa wokól rury odplywowej az do pancerza kolumny cale podziurkowane. Jedynie w obszarze zasilania plynem na pólce powierzchnia nieprzepuszczalna jest co najmniej tak duza jak przekrój poprzeczny szybika doplywowego. Mozna to osiagnac w ten sposób, ze ta czesc pólki jest niepodziurkowana lub w tym miejscu polozona jest na pólce blacha przykrywy. Równomierne podziurkowanie pólek w obszarze odplywu i mimosrodowe umieszczenie szybika odplywowego powoduja jego równomierne zasilanie dyspersja i unikniecie obszarów martwych, które moglyby prowadzic do nagromadzen ciala stalego.Kolumna zgodna z wynalazkiem wykazuje wysoka sprawnosc pólek przy obciazeniach od 15 do 100%, to znaczy szeroki skuteczny zakres obciazalnosci. Poza tym kolumna odgazowujaca moze byc pedzona obciazenia¬ mi powierzchniowymi do 35 m3 dyspersji na m2 powierzchni pólki i na godzine, przy czym dyspersja moze zawierac czesci cial stalych az do takiej wielkosci, która odpowiada odstepowi do dolnej krawedzi szybika doplywowego az do pólki.Wysokosc kolumny odgazowujacej powinna byc 5 do 20 razy wieksza nizjej srednica, korzystnie 7,5 do 15 razy wieksza. W kolumnie odgazowujacej zgodnie z wynalazkiem mozna regulowac czas przebywania w prosty sposób przez zmiane tak zwanej szybkosci zapory, to znaczy odstepu pomiedzy górna krawedzia szybika odply¬ wowego a pólka, na pozadana wartosc. W tym wypadku stosowane sa wysokosci zapory od 80 do 250 mm, przewaznie od 100 do 150 mm.Kolumna odgazowujaca wedlug wynalazku moze miec 10 do 30, korzystnie 15 do 25 pólek, których odstep miedzy nimi wynosi 200 do 600 mm, zwlaszcza 250 do 350 mm.Efektywna predkosc gazu w kolumnie odgazowujacej wedlug wynalazku wynosi 0,17 do 1,5 m/sek, zwla¬ szcza 0,35 do 0,9 m/sek.Zaleca sie wykonac kolumne odgazowujaca wedlug wynalazku wytrzymala na cisnienie, zeby mozna bylo utrzymac w niej próznie do 0,5 bara i cisnienie do 5 barów. Nastepnie jest wskazane aby w kolumnie odgazowu¬ jacej wedlug wynalazku srednica szybików odplywowych wzglednie szybików doplywowych wynosila 13 do 23% srednicy kolumny, a stosunek przekroju poprzecznego szybika odplywowego wzglednie szybika doplywo¬ wego do srednicy kolumny wynosil 4 do 15%, korzystnie 5 do 10%.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony przykladowo na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia kolumne podgazowujaca w przekroju poprzecznym, fig. 2 —widok z góry na pólke w przekroju II - II wedlug fig. 1, fig. 3 — widok z góry na zmodyfikowana pólke, a fig. 4 — kolumne odgazowujaca w innej postaci wykonania, w przekroju wzdluznym.W pancerzu kolumny 1 umieszczono szereg jedna za druga podziurkowanych pólek (2) (o przekroju otwo-104 472 3 ru 2 mm), przy czym pomiedzy kazda pólka 2 a pancerzem kolumny 1 pozostawiono równa co do wielkosci szczeline 3, okolo 1 mm. Powyzej kazdej pólki 2 konczy sie ekscentrycznie usytuowany szybik doplywowy 7, podczas gdy kazda pólka 2 przechodzi przez ekscentrycznie usytuowany szybik odplywowy 6. Ponizej szybika doplywowego ,7 znajduje sie na pólce blacha przykrywajaca 8. Wysokosc zapory, to jest odleglosc miedzy górnym koncem szybika odplywowego 6 i pólka 2 wynosi 120 mm, podczas gdy odstep miedzy dolnym koncem szybika doplywowego 7 i pólka 2 wynosi 25 mm.Na figurze 1 sa przedstawione cztery sruby odleglosciowe 4, które przechodza przez pólki 2. Sruby odleglosciowe 4, pomiedzy dwoma sasiednimi pólkami 2, sa zawsze otoczone wspólsrodkowo tuleja 5, na której lezy górna pólka 2, podczas gdy tuleja 5 opiera sie swym dolnym koncem na dolnej pólce 2.Na figurze 2 i 3 obszary zakreskowane pólek 2 zostaly podziurkowane.Pólki wedlug fig. 3 z licznymi odplywowymi szybikami 6 i blaszanymi pokrywami 8 zastosowano korzyst¬ nie do kolumn odgazowujacych o wiekszych przekrojach.Na figurze 4 sa przedstawione pólki 2, które leza na klinowych podporach zamocowanych do wewnetrznej sciany plaszcza. PL PL

Claims (5)

Zastrzezenia patentowe

1. Kolumna odgazowujaca do oddzielania gazów z cial stalych bedacych w dyspersji zawierajaca plaszcz, w którym usytuowane sa jedna nad druga, w odstepie od siebie pólki z otworami, a przez kazda pólke jest przeprowadzony co najmniej jeden mimosrodowo usytuowany odplywowy szybik, przy czym powyzej kazdej pólki konczy sie co najmniej jeden mimosrodowo usytuowany szybik doplywowy a ponizej kazdego szybika doplywowego na pólce jest nieprzepuszczalna powierzchnia, która przynajmniej jest tak duza jak przekrój poprzeczny doplywowego szybika, znamienna tym, ze miedzy kazda pólka i plaszczem kolumny (1) pozostawiona jest na obwodzie równomierna mozliwie mala szczelina (3).

2. Kolumna wedlug zastrz. 1,znamienna tym, ze poprzez pólki (2) przeprowadzonych jest kilka srub odleglosciowych (4), przy czym sruby odleglosciowe pomiedzy dwoma sasiednimi pólkami (2) sa otoczone wspólsrodkowo tuleja (5).

3. Kolumna wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, ze pólki (2) leza na klinowych podporach (9), zamocowanych ze wszystkich stron do wewnetrznej sciany plaszcza (1) kolumny.

4. Kolumna wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze stosunek odleglosci miedzy górnym koncem szybika odplywowego i przynalezna pólka (2) do odleglosci pomiedzy dolnym koncem szybika doplywoego (7) i pod nim znajdujacej sie pólki (2) wynosi 8:1 do 4:1, oraz ze nieprzepuszczalna powierzchnia na pólce (2) wynosi 1,4 do 1,6 krotnej powierzchni przekroju poprzecznego doplywowego szybika (7).

5. Kolumna wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze stosunek srednicy otworów w pólce (2) do grubosci pólki (2) wynosi 0,5 do 2,5, korzystnie 1 do 2. FIG. 1104 472 2 fiu; 2 FIG. 3 Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120+18 Cena 45 zl