PL56B1 - Metoda i aparat do rozdzielania mieszanin lotnych cieczy. - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 27 marca 1917 r. (AustrjaJ.KI. 12 a 4.Rozdzielanie mieszanin cieczy odby¬ wa sie zazwyczaj przez ogrzewanie ich w jakiems naczyniu (kotle destylacyjnym lub t p.) i przy uzyciu róznych niekie¬ dy bardzo skomplikowanych kolumn de- flegmacyjnych rozdziela sie wrzace mie¬ szaniny par.Przy mieszaninach latwo lotnych cie¬ czy, n. p. weglowodorów i t. p., mozna to rozdzielenia uskutecznic na drodze znacznie prostszej, tanszej i w sposób znacznie lepiej odpowiadajacy celowi, omijajac wogóle uzycie kosztownych ko¬ tlów, wzglednie aparatów dellegmacyj- nych a uzywajac deflegmatorów naj¬ prostszej konstrukcji, n. p. pionowo usta¬ wionych, wytrzymalych na cisnienie ko¬ lumn z odpowiedniem wypelnieniem ziar- nistem celem zwiekszenia powierzchni, które to kolumny zasila sie wprost mie¬ szanina, przyczem przyplyw ciepla, ewen¬ tualnie jego odplyw umozliwia sie przy równoczesnem uzyciu cisnienia.Zasada tej „destylacji kolumnowej" polega na tern, ze mieszanine weglowo¬ dorów wprowadza sie na zimno w spo¬ sób ciagly, z pominieciem wszelkich ko¬ tlów destylacyjnych, wprost od góry do pionowo stojacej kolumny z drobnoziar- nistem wypelnieniem, majacem na ce¬ lu zwiekszenie powierzchni. Kolumne ogrzewa sie z zewnatrz, albo z wewnatrz.Im bardziej ciecz opada w kolumnie, tern bardziej podnosi swa temperature, przy¬ czem skladniki o nizszym punkcie wrze¬ nia wyparowuja, stykaja sie wedlug za¬ sady przeciwpradu z nowemi zimniej- szemi partjami cieczy i dadza sie bocz¬ nymi odpustami w górnej czesci kolum¬ ny bardzo dokladnie i w sposób ciagly oddzielac od skladników o wyzszychpunktach wrzenia, które splywaja w dól i dadza sie oddzielnie ujac.Tak prowadzone rozdzielanie cieczy, które jest li tylko zalezne od sredniej temperatury kolumny, a przy stalej tem¬ peraturze mieszaniny cieczy od szyb¬ kosci jej doplywu, da sie uskutecznic znacznie dokladniej, niz zwykle rozdzie¬ lenie droga destylacji, a pozatem w spo¬ sób idealnie ciagly.Poniewaz kolumne mozna przy po¬ mocy izolacji cieplnej z latwoscia ochro¬ nic od strat /cieplnych, przeto caly pro¬ ces przebiega bardzo ekonomicznie, a to glównie z tego wzgledu, iz doplyw „cie¬ pla skraplania" wyzej wrzacych i odpro¬ wadzanie „ciepla parowania" lotnych czesci cieczy przyczyniaja sie do same¬ go procesu deflegmacji bez zewnetrz¬ nego chlodzenia powietrznego, i to wlas¬ nie w pozadanym kierunku.Ponizej podano nastepujacy przyklad: trzy normalne weglowodory o 5-ciu, 6-ciu i 7-miu atomach wegla (vide n. p. En- gler-Hófer, „Das Erdól" IV. 1919, S. 283) wykazuja w temperaturze 0° C tylko nie¬ znaczne róznice preznosci, natomiast znacznie wieksze przy wyzszych tempe¬ raturach. Przy 0° C wynosi preznosc n-pentanu okolo 190, n-hexanu okolo 40, n-heptanu okolo 10 mm. Hg. Przy 50°C natomiast preznosc n-pentanu wynosi okolo 1200, n-hexanu okolo 400, n-hep¬ tanu okolo 150 mm. cisnienia slupa rte¬ ciowego. Chcac jednak w opisanej po¬ wyzej kolumnie pracowac z latwo lot- nemi mieszaninami weglowodorów w pod¬ wyzszonej temperaturze nalezy odpo¬ wiednia nadwyzke cisnienia zastosowac.Regulowanie skladnikami frakcyjne- mi destylatu mozliwe jest przy zastoso¬ waniu powyzszej metody i potrzebnej do tego aparatury nie tylko temperatu¬ ra, ale równiez cisnieniem przy pomo¬ cy wentyla, co niejednokrotnie jest znacz¬ nie wygodniejsze.Istota metody i potrzebnych do jej stosowania urzadzen da sie w tern ujac, ze mieszanina cieczy zasila sie w spo¬ sób ciagly od góry, odpowiednio ogrza¬ na kolumna, dajaca sie zamykac wenty¬ lami, wypelniona materjalem o duzej po¬ wierzchni, przyczem poddaje sie ja de¬ flegmacji, uzywajac równoczesnie nad¬ wyzki cisnienia regulowanego wentyla¬ mi, skutkiem czego latwo lotne skladni¬ ki odprowadza sie górnym wentylem do kondensacji, a ciekle skladniki dolnym wentylem kolumny.Jeden z mozliwych przykladów wy¬ konania aparatu sluzacego do stosowa¬ nia powyzszej metody, przedstawiony jest na rysunku, a to na fig. 1. widok czes¬ ciowo w przekroju, na figurze 2 widok równiez czesciowo w przekroju innej formy wykonania kolumny.Zimna mieszanina cieczy wchodzi stale od góry do ogrzanej kolumny 1 rura £, opatrzona wentylem 3. Wydzielone lek¬ kie pary przechodza przez boczna rure 4y polaczona z jednej strony z manome¬ trem 5 i termometrem 6, z drugiej zas z wentylem odpustowym i regulacyj¬ nym 7. Ciezko lotne skladniki zbieraja sie u dolu kolumny i dadza sie odpus¬ cic wentylem 8 (ewentualnie samoczyn¬ nym) lub tez. poprowadzic dalej wyko¬ rzystujac nadwyzke cisnienia.Chwytanie oddzielnych skladników od¬ bywac sie moze albo wprost, przy po¬ mocy jakiejkolwiek chlodnicy 9 pod zwy¬ klem cisnieniem atmosferycznem, albo tez pod nadwyzka cisnienia w chlodni¬ cy, które oczywiscie musi byc nieco niz¬ sze, niz w kolumnie, co daje sie jednak z latwoscia uzyskac wentylem i0, ob¬ serwujac manometr 11. Kondensaty od¬ puszczac mozna albo wprost wentylem 10 do naczyn przenosnych, albo tez, o ile obecne sa trudno dajace sie skroplic ga¬ zy lub gazy trwale ("przy gazolinie: me¬ tan, powietrze i t. p.), do rezerwoaruz gazowym wentylem odpustowym 12, przy pomocy którego gazy mozna od¬ puscic. W tym ostatnim wypadku moz¬ na gazów pozostajacych pod nadwyzka cisnienia przez ekspansje na cisnienie nizsze zuzyc do ochlodzenia kondensa¬ tów w chlodnicy 9.Skladniki ciekle zbierajace sie na dnie kolumny i mozna tez, korzystajac z nad¬ wyzki cisnienia zapomoca wentyla au¬ tomatycznego 8, przeprowadzic na dru¬ ga, ewentualnie dalsza, podobnie zbudo¬ wana kolumne celem dalszego rozdzie¬ lenia.O ile chce sie równoczesnie odbie¬ rac kilka skladników o róznych punk¬ tach wrzenia, to w tym celu da sie prze¬ widziec w róznych wysokosciach kolum¬ ny 1 kilka wentyli odpustowyeh 13, 14, 16, (fig. 2). PL

Claims (6)

1. Zastrzezenia patentowe: 1. Metoda rozdzielania mieszanin lot¬ nych cieczy, tern znamienna, ze miesza¬ nine zapomoca kolumny odpowiednio ogrzanej, opatrzonej wentylami, od góry w sposób ciagly mieszanin i cieczy za¬ silanej, wypelnionej materjalem o duzej powierzchni, poddaje sie deflegmacji, przy równoczesnem uzyciu cisnienia, przyczem latwo lotne skladniki odpro¬ wadza sie z górnej czesci kolumny, a cie¬ kle z jej czesci dolnej.
2. 2. Metoda wedle zastrzezenia 1, tern znamienna, ze odprowadzone z górnej czesci kolumny latwo lotne plary skrapla sie pod cisnieniem i przy odpowiedniem ochlodzeniu.
3. 3. Metoda wedle zastrzezenia 1, tern znamienna, ze ciekle skladniki zbieraja¬ ce sie na dnie kolumny przeprowadza sie zapomoca cisnienia panujacego w ko¬ lumnie na druga, wzglednie dalsze ko¬ lumny, celem nastepnego ciaglego roz¬ dzielania.
4. 4. Aparat do wykonania metody we¬ dle zastrzezenia 1, tern znamienny, ze uzywa sie pionowo stojacej kolumny, ogrzewanej od zewnatrz albo od we¬ wnatrz, posiadajacej w sw^ej górnej czes¬ ci wentyl, sluzacy do odprowadzania par, a w swej dolnej czesci wentyl, naj¬ lepiej automatycznj7, sluzacy do odpro¬ wadzania kondensatów.
5. 5. Aparat wedle zastrzezenia 4, tern znamienny, ze kolumna opatrzona jest w odpowiednich wysokosciach jednym lub kilku wentylami odpuStowemi, które umozliwiaja stale odprowadzanie podczas procesu destylacji skladników o róznych punktach wrzenia.
6. 6. Aparat do wykonywania metody wedle zastrzezenia 2, tern znamienny, ze górny przewód zlaczony jest ze sto¬ jaca pod cisnieniem, chlodnica i zbiorni¬ kiem na kondensat, sluzacym do odpu¬ szczania kondensatów, przyczem poza zbiornikiem na kondensat przewidziany jest wentyl, umozliwiajacy odpuszczanie trwalych gazów, wzgl. par nieskroplonyeh, przy panujacych ^kazdorazowo w chlod¬ nicy warunkach cisnienia temperatury.Do opisu patentowego JSl» 56. CAKLGRAF.K0Z1ANSKICH W WARSZAlNIt PL