Podczas oddestylowywania rozpusz- wolne w miare zmniejszania sie zawarto- czalnika z cieczy, której punkt wrzenia sci lzej lotnych skladników. Wada ta uwi- jest wyzszy od punktu wrzenia tego roz- docznia sie zwlaszcza przy selektywnym puszczalnika, oddzielanie glównej ilosci rafinowaniu lub odparafinowywaniu ole- bardziej lotnego rozpuszczalnika zasadni- jów mineralnych, dziegciów i materialów czo nie natrafia na zadne trudnosci, nato- podobnych sposobem ciaglym przy calko- miast usuniecie jego resztek (wynoszacych witym odzyskiwaniu rozpuszczalnika, np. okolo 1 — 10°/g zaleznie od rodzaju roz- uzytych do tego celu fenoli* Przy tego ro- puszczalnika i przerabianej cieczy) jest dzaju sposobach, przy których moze cho- polaczone ze znacznymi trudnosciami, dzic o jedno i kilkostopniowe obróbki se- W ogólnosci konieczne sa znaczne prze- lektywne, np. przy sposobie wedlug pa- kroczenia punktu wrzenia skladnika bar- tentu nr 28 210, duze znaczenie posiada dziej lotnego, wynoszace np, 200° C, ta okolicznosc, by praca mogla byc prze- a odparowanie staje sie nadzwyczaj po- prowadzana w sposób ciagly w mozliwiekrótkim czasie, w mozliwie malej prze¬ strzeni i przy uzyciu mozliwie malej ilo¬ sci rozpuszczalnika w obiegu.Cel powyzszy, a mianowicie zaoszcze¬ dzenie miejsca i czasu oraz zapewnienie moznosci latwej regulacji dzialania roz¬ puszczalnika selektywnego przy wspom¬ nianym sposobie selektywnym, mozna ko¬ rzystnie osiagac w ten sposób, ze miesza¬ nie przeprowadza sie przy równoczesnym rozpuszczaniu rozpuszczalnych skladników w mieszalnikach, stanowiacych dysze lub pompki z kolami zebatymi, po czym na¬ tychmiast za pomoca wirówek przeprowa¬ dza sie rozdzielanie na warstwe produktu rafinowanego i warstwe wyciagu. Nalezy jednak zauwazyc, ze ilosc potrzebnego rozpuszczalnika musi byc dostosowywana nie tylko do czasu koniecznego do miesza¬ nia i oddzielania, lecz zasadniczo takze do czasu potrzebnego do calkowitego lub prawie calkowitego odzyskania rozpu¬ szczalnika z warstwy produktu rafinowa¬ nego i warstwy wyciagu. Tego wyniku nie mozna osiagnac za pomoca uzywanych dotychczas sposobów usuwania i odzyski¬ wania rozpuszczalników z materialów cieklych. Natomiast sposób wedlug wyna¬ lazku rozwiazuje to zagadnienie.Dotychczas w celu ulatwienia odparo¬ wania resztek rozpuszczalnika stosowano zwykle pare wodna lub podobnie dziala- jace pomocnicze srodki destylacyjne; jed- nak dane sposoby z licznych wzgledów nie daja sie w wielu przypadkach zastosowac lub tez powoduja znaczne trudnosci, zwlaszcza gdy zalezy na calkowitym od¬ zyskaniu rozpuszczalnika, który jest roz¬ puszczalny w wodzie lub tworzy z para wodna mieszaniny azeotropowe, co zacho¬ dzi na przyklad w przypadku zastosowa¬ nia fenoli, jako rozpuszczalników selek¬ tywnych.Stwierdzono, ze wplywy hamujace usu¬ wanie resztek rozpuszczalnika, np. lep¬ kosc pozostalosci, opóznienie dyfuzji, roz¬ puszczalnosc w pozostalosci, mozna usu¬ nac takze i bez pary wodnej i tym po¬ dobnych czynników pomocniczych, gdy nie tylko zastapi sie dzialanie pary wod¬ nej, obnizajacej punkt wrzenia, przez zmniejszenie cisnienia w parowniku, lecz takze gdy powiekszy sie znacznie po¬ wierzchnie parowania mieszaniny wzgled¬ nie pozostalosci. Cel ten mozna osiagac przez rozdzielanie materialu cieklego na nadzwyczaj cienkie warstwy, które moz¬ na otrzymywac przez skrapianie materia¬ lem cieklym stosunkowo bardzo duzych powierzchni wbudowanych we wnetrze pa¬ rownika, np. grubych warstw stosunkowo malych cial wypelniajacych. Grubosc ta¬ kich warstw wzglednie wymiary wbudo¬ wanej powierzchni okresla sie w pewnych granicach w zaleznosci od rodzaju nisko wrzacego skladnika, sredniej i najwyzszej temperatury odparowywania, rodzaju po¬ zostalego oleju, a zwlaszcza jego lepko¬ sci, jego napiecia powierzchniowego wzgle¬ dem pary rozpuszczalnika oraz od stopnia prózni i wymaganej wydajnosci parowni¬ ka. Powierzchnia wnetrza parownika zaw¬ sze jednak przy tym znacznie rózni sie od powierzchni otrzymywanej przez znane za¬ stosowanie cial wypelniajacych w tak zwa¬ nych kolumnach rektyfikacyjnych. Wynika to juz chociazby z masy cial wypelniaja¬ cych, wchodzacej w gre przy wyparowy¬ waniu, przy czym masa tych cial wypelnia¬ jacych posiada zasadniczo inny rzad wiel¬ kosci niz masa cial wypelniajacych w zwyk¬ lych kolumnach rektyfikacyjnych. Gdy np. poszczególne pierscienie Raschiga w ko¬ lumnie rektyfikacyjnej w urzadzeniach de¬ stylacyjnych posiadaja srednice przynaj¬ mniej 25 mm, to wedlug wynalazku niniej¬ szego stosuje sie pierscienie o srednicy mniejszej od 10 mm. Srednia powierzchnia na 1 m3 wynosi wtedy w odniesieniu do glównie wchodzacych w gre cieczy i ma¬ terialów okolo 550 m2, a nawet wiecej.Za pomoca kolumny destylacyjnej, za- — 2 —wierajacej tak drobny material wypelnia¬ jacy, mozna calkowicie odparowac nawet najmniejsze ilosci bardziej lotnych sklad¬ ników, np. rozpuszczalnika, bez zastoso¬ wania pary wodnej i przy bardzo ograni¬ czonym przekroczeniu temperatury wrze¬ nia rozpuszczalnika, wynoszacym przy ci¬ snieniu atmosferycznym okolo 30°—50° C, a rzadko 100° C. Czesto tez nie osiaga sie nawet temperatury wrzenia rozpuszczalni¬ ka przy cisnieniu normalnym.Pojemnosc kolumny odparowujacej we¬ dlug wynalazku wynosi, np, przy odzyski¬ waniu fenolu z olejów smarowych o duzej lepkosci, do 0,3 tonn na godzine i na 1 m2 przekroju poprzecznego kolumny. Nalezy wreszcie dodac, ze wydajnosc kolumny jest w pewnych granicach zalezna równiez od stosunku przekroju poprzecznego do wy¬ sokosci kolumny. Dotychczas ustalone od¬ powiednie stosunki tych wymiarów kolum¬ ny sa zawarte miedzy 1 : 2 i 1 : 12.Nalezy zaznaczyc, ze powyzsza kolum¬ ne odparowujaca mozna takze zastosowac do odparowywania glównej ilosci rozpusz¬ czalników, np. mieszanin otrzymywanych przy odparafinowywaniu lub selektywnym traktowaniu ilosciowym rozpuszczalnika do oleju wyno¬ szacym np. 2:1 az do -3 : 1. Przez bez¬ posrednie doprowadzanie takich miesza¬ nin wydajnosc kolumny praktycznie bio¬ rac nie zostaje prawie wcale pogorszona, jesli zalozy sie, ze odparowywanie glów¬ nej ilosci usuwanego skladnika uskutecz¬ nia sie przez uprzednie podgrzanie, celo¬ wo w zespolach rurowych, w ogrzewanych ogniem piecach rurowych lub tez szczegól¬ nie w ogrzewanych para podgrzewanych wymiennikach ciepla.Poniewaz kolumna odparowujaca we¬ dlug wynalazku sluzy zwlaszcza do za¬ pobiegania stratom rozpuszczalnika, wiec kolumne te uzupelnia sie pluczka zatrzy¬ mujaca male ilosci rozpuszczalnika, które ewentualnie zostaly jeszcze porwane przy odsysaniu. Pluczka ta moze byc umiesz¬ czona albo miedzy kolumna i pompa próz¬ niowa wzglednie smoczkiem parowym, albo tez za urzadzeniem wytwarzajacym próznie. Zwlaszcza przy odzyskiwaniu roz¬ puszczalników z olejów mineralnych oka¬ zalo sie rzecza korzystna stosowanie jako napelnienia olejowego w pluczce czesci lub korzystnie calego oleju, który ma byc poddany traktowaniu rozpuszczalnikiem.Przy tym sposobie pracy osiaga sie bardzo nieznaczne obciazenie oleju do plukania resztkami rozpuszczalnika, unika sie po¬ mniejszenia jego zdolnosci rozpuszczania, a wraz z tym osiaga sie szczególnie ko¬ rzystne ' dzialanie pluczki, prócz tego zas staje sie rzecza zbedna oddzielna przerób¬ ka uzytego oleju do plukania.Fig. 1 rysunku przedstawia schematycz¬ nie przekrój podluzny kolumny do wyko¬ nywania sposobu wedlug wynalazku.Kolumna A jest zaopatrzona w róznych miejscach w grzejniki B, za pomoca któ¬ rych ogrzewa sie material przerabiany do temperatur wzrastajacych stopniowo ku dolowi kolumny.Material zawieraj acy rozpuszczalnik wprowadza sie za pomoca rury C w odcin¬ ku / kolumny. Glówna czesc kolumny A, polozona ponizej tego odcinka, zawiera w przestrzeniach E ciala wypelniajace, np. pierscienie Raschiga o srednicy 10 mm, spoczywajace na posrednim dnie sitowym H. Napelnianie pierscieniami mozna usku¬ teczniac poprzez wlazy nie przedstawio¬ ne na rysunku.Przestrzen G powyzej rury doprowa¬ dzajacej C moze byc wypelniona pierscie¬ niami Raschiga o wiekszej srednicy, np o srednicy 25 mm. Odparowany rozpusz¬ czalnik uchodzi u góry przez nasade Z), material zas pozbawiony rozpuszczalni¬ ka — u dolu w miejscu F.Przestrzen wylotowa kolumny, polozo¬ na ponad miejscem wlotowym C, jest za¬ sadniczo wypelniona jedynie para roz- — 3 —puszczalnika. Do nasady D moze byc bez¬ posrednio przylaczona rura do odprowa¬ dzania pary. Wypelnienie przestrzeni G pierscieniami Raschiga o srednicy 25 mm ma na celu oddzielanie w tym miejscu pa¬ ry rozpuszczalnika od ewentualnie porwa¬ nych czastek cieczy.Na fig. 2 przedstawione jest schema¬ tycznie cale urzadzenie destylacyjne. Ma¬ terial zawierajacy rozpuszczalnik ogrze¬ wa sie w piecu rurowym K i wplywa do kolumny odparowujacej L, w której glów¬ na ilosc rozpuszczalnika odparowuje juz przy wlocie, podczas gdy reszta rozpusz¬ czalnika zostaje usunieta przy przeplywie materialu w dól przez kolumne wypelniona pierscieniami Raschiga o srednicy 10 mm.Odparowany rozpuszczalnik przechodzi wtedy przez chlodnice M i zbiera sie jako skropliny w znajdujacym sie pod chlodni¬ ca naczyniu N, z którego odplywa w kie¬ runku strzalki O. Ewentualnie nieskroplo- ne jeszcze resztki pary zostaja zatrzyma¬ ne -w pluczce olejowej P, wypelnionej ole¬ jem, przeplywajacym przez pluczke w kie¬ runku strzalek R-—Ru Litera S oznacza smoczek parowy do wytwarzania prózni w urzadzeniu.Zamiast wysokiej kolumny powyzszego rodzaju mozna oczywiscie takze zastoso¬ wac pewna liczbe oddzielnych lub stoja¬ cych pbok siebie nizszych naczyn wypel¬ nionych pierscieniami Raschiga o srednicy 10 mm lub tez o jeszcze mniejszej sred¬ nicy, przy czym material, z którego ma sie usunac resztki rozpuszczalnika, przeplywa przez te naczynia jedno po drugim. Mozna oczywiscie wlaczyc takze i kilka kolumn jedna za druga.Zamiast usuwania resztek rozpuszczal¬ nika sposób i urzadzenie wedlug wynalaz¬ ku mozna oczywiscie zastosowac takze i do usuwania malych ilosci innych sklad¬ ników mieszaniny wrzacych w temperatu¬ rach znacznie nizszych niz skladnik glówny.Ponizsze przyklady podaja dalsze da¬ ne co do stosunków ilosciowych mas, zdol¬ nosci przepustowej, wyników odparowy¬ wania, temperatur oraz innych warunków roboczych.W przykladach tych. zastosowa¬ no kolumne o srednicy 100 cm i odcinku odparowywania wynoszacym 400 cm. Wy¬ pelnienie pierscieniami Raschiga o sred¬ nicy 10 mm, wykonanymi ze stali o gru¬ bosci 0,5 mm, daje wtedy calkowita po¬ wierzchnie okolo 1600 m2.Przyklad I. W pracujacym w sposób ciagly urzadzeniu do selektywnego obra¬ biania za pomoca wodnego fenolu (zawar¬ tosc wody = 5%) destylatu oleju maszy¬ nowego o lepkosci 15° wedlug Englera w temperaturze 50° C otrzymywany produkt rafinowania, zawierajacy fenol i wyciag zawierajacy fenol, uwalnia sie od rozpusz¬ czalnika w kolumnie odparowujacej we¬ dlug fig. i. Przy prózni 20 mm Hg cisnie¬ nia bezwzglednego nalezy stosowac naste¬ pujace temperatury.Przy wejsciu mieszaniny do kolumny 130°C posrodku kolumny 150°C przy dolnym koncu kolumny . . . 180°C przy górnym wylocie z kolumny . . 110°C Produkt rafinowania o zawartosci okolo 20% wodnego fenolu (zawartosc wody 5°/o) oraz wyciag o zawartosci okolo 80% wod¬ nego fenolu (zawartosc wody 5%) zostaje ogrzany w piecu rurowym do podanej wy¬ zej temperatury 130° C przy wejsciu do kolumny.Produkt rafinowania i wyciag, uwol¬ nione w kolumnie od fenolu, zawieraly na¬ stepujace resztki,fenolu.Rafinat Wyciag 0,009% 0,000% 0,003% 0,009% 0,009% 0,001 0,000 0,000 0,008 0,008 0,015 0,000 0,012 0,011 0,008 0,000 0,004 0,036 0,003 0,000 0,003 0,006 — 4 —Wartosci powyzsze sa wartosciami bie¬ zacymi, otrzymanymi przy ciaglej pracy, przy wydajnosci 230 kg produktu rafino¬ wania wzglednie wyciagu, pozbawionych fenolu, na jedna kolumne na godzine.Oddestylowany fenol wykazywal za¬ wartosc oleju wynoszaca 1% przy pomia¬ rze w pracy ciaglej po czterechsetnym obiegu okreznym.Na ogól zawartosc oleju w czynniku obiegowym, nawet w przypadkach, gdy róznica punktów wrzenia materialu ciekle¬ go i rozpuszczalnika jest znacznie mniejsza niz 50° C, nalezy utrzymywac w granicach okolo 5°/o.Otrzymany produkt rafinowania i wy¬ ciag pozbawione fenolu posiadaja te same wlasciwosci co produkt rafinowania i wy¬ ciag pozbawione fenolu za pomoca pary wodnej.Przyklad II. W kolumnie odparowu¬ jacej usiuwa sie fenol z rafinatu oleju trans- foirmaltorowego o zawartosci fenolu 5% oraz wyciag z oleju transformatorowego! równiez o zawartosci fenolu 5% w naste¬ pujacych warunkach. . Próznia: 40 mm Hg cisnienia bez¬ wzglednego.Temperatura: przy wlocie mieszaniny do kolumny 100°C; po¬ srodku kolumny 150°; .przy dolnym koncu ko¬ lumny 160QC; przy gór¬ nym wylocie z kolumny 90°.Wydajnosc na jednostke czasu jak w przykladzie I.Poczatek wrzenia oleju transformato¬ rowego, pozbawionego fenolu, — 240°C pod cisnieniem atmosferycznym.Punkt wrzenia fenolu 181°C pod cisnie¬ niem atmosferycznym.Lepkosc produktu rafinowania, pozba¬ wionego fenolu, w temperaturze 20^C wy- njosi 3,2° wedlug Englera.Lepkosc pozbawionego fenolu wyciagu w temperaturze 20°C wynosi 25° wedlug Englera.Produkty koncowe pozbawione fenolu zawieraly resztki fenoilu wynosizace miniej niz 0,01%.Przyklad III. W kolumnie odparowu¬ jacej usuwa sie fenol z rafinatu oleju cy¬ lindrowego, równiez o zawartosci 5°/o fe¬ nolu, w nastepujacych warunkach.Próznia: 40 mm Hg cisnienia bez¬ wzglednego.Temperatura: przy wlocie mieszaniny do kolumny 150°C, po¬ srodku kolumny 170°C, w dolnym koncu ktalumny 200°C, przy górnym wy¬ locie z kolumny 130^C.Wydajnosc na jednostke czasu jak w przykladzie I.Lepkosc produktu rafinowania w tem- pe!ratuirz,e 100aC wynosi 2,7° wedlug En¬ glera.Lepkosc wyciagu w temperaJturze 100°C wynosi 5,4° wedlug Englera.Produkty koncowe polzibawionie fienolu zawieraly resztki fenolu wynoszace mniej niz 0,01%.Przyklad IV. W koltimnie odparowu¬ jacej usuwa sie chlorek etylenu z rafinatu oleju maszynowego otrzymanego w urza¬ dzeniu do odparafinowywania i wykazuja¬ cego lepkosc 12° wedlug Englera w tem¬ peraturze 50°C oraz zawartosc chlorku ety¬ lenu = 5%, w nastepujacych warunkach.Próznia: 40 mm Hg cisnienia beziwzled- nego.Temperatura: przy wlocie mieszaniny dlo kolumny 13iO°C, po¬ srodku kolumny 140°C, w dolnym kloncu kolumny 150aC, przy górnym wy¬ locie z kolumny 50°G. — 5 —Wydajnosc na jednostke czasu jak w przykladzie L Poczatek wrzenia chlorku etylenu 84°C pod cisnieniem atmosferycznym.Olej maszynowy o lepkosci 12° wedlug Englera w temperaturze SO^C, pozbawiony wiekszej czesci chlorku etylenu, zawieral resztki chlorku etylenu wynoszace mniej niz 0,01°/q (zawartosc oleju w oddestylo¬ wanym chlorku etylenu wynosila l°/o). 60°/o chlorku etylenu skrapla sie prizedi pompa w prózni, a 40% pod cisnieniem — za pompa prózniowa. Nieskroplona czesc chlorku etylenu zostala zatrzymana w pluczce olejowej w ten sposób, ze zawiera¬ jace etylen powietrze, wydmuchiwane przez pompe prózniowa, bylo przeplukiwa¬ ne w przeciwpradzie w kolumnie pluczko¬ wej calkowita iloscia obrabianego oleju wyjsciowego.Uzyta pluczka olejowa miala nastepu¬ jace wymiairy.Wysokosc pluiczki 3000 mm.Srednica phiczki 1000 mm.Napelnienie kolumny pluczkowej stalo¬ wymi pierscieniami Raschiga o wymiarach 10 X 10 X 0,5.| Stra'ta rozpusizczalnifca przy odparowy¬ waniu wzglednie skraplaniu wynosila 0,18% oleju. PL