PL8271B1 - Sposoby oraz przyrzady odpowiednie do frakcjonowania mieszanin gazów i par. - Google Patents

Description

Frakcjonowanie mieszanin gazów i par, t j. wydzielanie z mieszaniny poszczegól¬ nych jej skladników, odbywa sie dzis prze¬ waznie, poza metodami czysto chemiczne- mi, zapomoca wyzyskiwania róznicy ich temperatur wrzenia i skraplania, i j. zapomoca frakcjonujacej destylacji i frakcjonujacej kondensacji. Przedmio¬ tem niniejszego wynalazku sa przyrza¬ dy i sposoby, majace na celu wydzielanie z mieszaniny gazów i par róznych jej cze¬ sci skladowych na podstawie róznicy cie¬ zaru drobinowego, odpowiednio technicz¬ nie wyzyskanej. Niektóre szczególy tych przyrzadów i sposobów stanowia zastoso¬ wanie znanych szczególów i sposobów, sto¬ sowanych przy rozdzielaniu plynów o róz¬ nym ciezarze gatunkowym, których zasto¬ sowanie do frakcjonowania gazów i par, w podanym ponizej zespole, jako nieznane i technicznie nowe, stanowi przedmiot ni¬ niejszego wynalazku. Dzialanie przyrza¬ dów, stanowiacych przedmiot tego wyna¬ lazku, sprzeciwia sie teorjom chemji fizy¬ kalnej, a w szczególnosci prawom Avoga- dry i Daltona, uwazanym za prawa bez¬ wzgledne, podczas gdy one sa prawami wzglednemi, majacemi zastosowanie do sy¬ stemu pozostajacego w równowadze bez wplywów wewnetrznych, zas w danych warunkach winny byc odpowiednio zmo¬ dyfikowane.Przyrzady i sposoby te dziela sie na dwie techniczne grupy: przyrzady i sposo¬ by, polegajace na grawitacyjnem dzialaniu róznic ciezarów drobinowych gazów i par,oraz przyrzady i sposoby, polegajace na dzialaniu róznic ciezarów drobinowych ga¬ zów i par przy zastosowaniu sily odsrod' kowej.Pierwowzorem urzadzen grawitacyj¬ nych jest przyrzad, którego przekrój pio¬ nowy B—B przedstawia fig. la, a przekrój poziomy A—A fig, Ib, polegajacy na wla¬ czeniu w przewód prowadzacy mieszanine, rozdzielacza R, t. j. czesci odpowiednio wysokiej i o przekroju tak wielkim, aby zmniejszyc lub usunac mieszajace dziala¬ nie pradu, wirów, tarcia i t.d. Przy D na¬ stepuje doplyw mieszaniny. W rozdziela¬ czu R, odpowiednio dlugim, nastepuje wskutek róznicy ciezarów molekularnych czesciowe podzielenie sie mieszaniny na frakcje, które odplywaja przewodami Ol, 02, On, Op, do miejsc zuzycia lub do urza¬ dzen skraplajacych. Odplywów O moze byc dwa, trzy lub wiecej. Dzialanie przy¬ rzadu moze byc ciagle, przy stalym doply¬ wie mieszaniny i odplywie frakcyj, lub pe- rjodyczne, przy okresowo przerywanym doplywie mieszaniny i odplywie frakcyj.Frakcje o najmniejszym ciezarze drobino¬ wym beda mialy tendencje odplyniecia najwyzej polozonemi odpustami, frakcje o najwiekszym ciezarze gatunkowym zas, najnizej polozonemi odpustami. Dzialanie tego przyrzadu moze byc skuteczne przy bardzo znacznych róznicach ciezarów dro¬ binowych. W rozdzielaczu R moga byc u- mieszczone poziome scianki oznaczone na fig. la literami PI i P2, majace na celu za¬ pobiezenie ponownemu mieszaniu sie frak¬ cyj juz rozdzielonych. Pionowe otwory w tych poziomych sciankach maja to na ce¬ lu, aby ewentualnie pozostale w wyzszych warstwach drobiny ciezsze mogly opasc ku dolowi, a ewentualnie zamieszane w dolne warstwy drobiny lzejsze mogly przedostac sie ku górze.Techniczne udoskonalenie przyrzadu grawitacyjnego przedstawia fig. 2 w prze¬ kroju L—L pionowym (fig. 2a) i w rzucie poziomym (fig. 2b). W tern wykonaniu rozdzielacz R wykonany jest w ksztalcie slimacznicy powstalej przez umieszczenie spiralnej scianki S pomiedzy górnem i dol- nem dnem px i p2 rozdzielacza. Dzialanie tegoz przyrzadu jest takiez same, jak opi¬ sane przy fig. 1.Inna udoskonalona forma przyrzadu grawitacyjnego przedstawia fig. 3 w prze¬ kroju C—C pionowym (fig. 3a) i w rzucie poziomym (fig. 3b). W tern wykonaniu rozdzielacz R wykonany jest w ksztalcie przewodu srubowego, powstalego dzieki umieszczeniu sciany S, o ksztalcie kreco¬ nych schodów, jako przegrody miedzy coraz to dalszemi zwojami przewodu roz¬ dzielczego. Przeplyw nie odbywa sie tu w kierunku poziomym, jak przy fig. 1, lecz w kierunku spiralnym ku dolowi, zas poszcze¬ gólne frakcje odplywaja odplywami, umie- szczonemi w róznych wysokosciach.Dzialanie przyrzadów, przedstawionych na fig. 1, 2 i 3, jest takie, jak opisane na fig. 1, przyczem odplywy Ol, 02, On, Ox, Op moga byc umieszczone na koncu, a niektóre i w srodku rozdzielacza R. Od¬ plywy umieszczone u dolu moga sluzyc tez do odplywu pojawiajacych sie ewentual¬ nie plynnych przymieszek lub kondensa¬ tów. Przekrój rozdzielacza R moze byc w calej dlugosci równy, albo tez i zmienny zaleznie od technicznych warunków. W rozdzielaczu R, celem wzmozenia jego dzialania, moga byc umieszczone (fig. la) poziome przegrody Pi, P2, Pn, zaopa¬ trzone w odpowiednie otwory H. Przegro¬ dy te moga byc umieszczone na calej dlu¬ gosci rozdzielacza R, lub tez tylko w jego czesciach. W razie zastosowania przewodu spiralnie opadajacego ku dolowi, fig. 3a, przegrody te beda wykonane jako pla¬ szczyzny spiralne równolegle do sciany spiralnej, stanowiacej dno przewodu. W niektórych wypadkach przyrzad moze byc wykonany tak, jak na fig. 2a i 2b, ale z opu¬ szczeniem sciany spiralnej S, przyczem — 2 —doplyw D moze byc umieszczony zarówno od dolu, jak od góry.Tam gdzie róznica ciezarów drobino¬ wych gazów i par nie jest dostateczna do technicznie wystarczaj acego przezwycie¬ zenia cisnienia dyfuzyjnego, przeciwdzia¬ lajacego rozlozeniu mieszaniny na sklad¬ niki, znajda zastosowanie przyrzady i spo¬ soby drugiej grupy powyzej wymienionej, polegajacej na dzialaniu sily odsrodko¬ wej. Fig. 4a przedstawia w przekroju M— M schemat takiej wirówki do frakcjono¬ wania mieszanin gazów i par, w przekroju pionowym. Fig. 4b przedstawia rzut pozio¬ my wirujacego rozdzielacza 7?. Dzialanie przyrzadu jest nastepujace: ruch wirowy przenosi tarcza napedowa T zaklinowa¬ na na osi rozdzielacza R. Mieszanina do¬ prowadzona centralnie doplywem D do¬ staje sie do rozdzielacza R, wirujacego w lozyskach LI i L2. Skrzydla S tego roz¬ dzielacza, umieszczone jako plaszczyzny radjalne, porywaja mieszanine w ruch wi¬ rowy. Wskutek dzialania sily odsrodkowej, skladniki molekularne ciezsze dostaja sie w strefy obwodowe dalej osi polozone i od¬ plywaja do miejsc zuzycia lub skraplania przez kanaly na obwodzie Kp, Kn i t. d. i przez odplywy Op, On i t. d., umieszczone w nieruchomej czesci przyrzadu. Sklad¬ niki zas lzejsze odplywaja przez odplywy umieszczone centralnie lub wpoblizu osi obrotu Ox, OL W kanalach obwodowych do skladników ciezszych Kn, Kp groma¬ dzic sie moga i odplywac równiez stale i plynne przymieszki lub kondensaty mie¬ szaniny. Technicznie celowem okazac sie moze podzielenie stref obwodowych w wirujacym rozdzielaczu R zapomoca u- mieszczonych w nim obwodowych scianek PI, P2, zaopatrzonych w odpowiednie o- twory H, przyczem liczba scianek bedzie zalezna od technicznych warunków.Pod dzialaniem sily odsrodkowej frak¬ cje o najwiekszym ciezarze drobinowym beda mialy tendencje plyniecia drogami, Ozn&czortemi strzalkami n do odplywu On, frakcje zas o najmniejszym ciezarze dro¬ binowym — drogami oznaczonemi litera X do odplywu Ox, zas frakcje srednie—dro¬ gami oznaczonemi litera s do odpowied¬ nich odplywów.Dla niektórych mieszanin odpowiedniej¬ szym okazac sie moze przyrzad z wiruja¬ cym rozdzielaczem R niecylindrycznym jak na fig. 4, lecz stozkowo lub schodowato zbudowanym. Dzialanie takiego przyrzadu bedzie zupelnie takie samo, jak opisane poprzednio.W innem wykonaniu tego przyrzadu, doplyw D moze prowadzic nie przez os rozdzielacza R, lecz równiez centralnie przez rure polaczona z nieruchoma pokry¬ wa N. Zastosowac tez mozna doplyw mie¬ szaniny nie przez doplyw centralny, lecz przez którykolwiek z otworów O, np. Ol, 02, On i kanalów obwodowych K, wiec KI, K2, Kn, zachowujac otwór centralnie umieszczony do odplywu najlzejszej frak¬ cji lotnej.Podzial mieszaniny na frakcje o róz¬ nym ciezarze drobinowym, wykonany za¬ pomoca przyrzadów powyzej opisanych, nie bedzie oczywiscie zupelny, gdyz we frakcjach ciezszych przeciez pozostanie pewna przymieszka frakcyj lzejszych i na- odwrót, tak ze z odpustów beda odchodzic niejako niekompletne koncentraty poszcze¬ gólnych skladników, bedace jednak jeszcze mieszaninami. Przez ponowne puszczanie tych mieszanin pochodnych przez aparaty powyzej opisane bedzie mozna osiagnac pozadany stopien koncentracji poszcze¬ gólnych frakcyj, wystarczajacy dla celów technicznych. PL PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wydzielania z mieszanin ga¬ zów i par ich czesci skladowych, dzieki dzialaniu róznicy ich ciezaru drobinowe¬ go pod wplywem sily ciezkosci, polegaja- — 3 —cy na wlaczeniu w przewód prowadzacy odpowiednio uksztaltowanych rozszerzo¬ nych komór podluznych, spiralnych, sru¬ bowych lub innych, sluzacych za rozdzie¬ lacze, do których doprowadza sie miesza¬ nine gazów i par w sposób perjodyczny lub w sposób ciagly, znamienny tern, ze z wymienionych komór odprowadza sie frak¬ cje rózniace sie ciezarem drobinowym ka¬ nalami odplywowemi, umieszczonemi na róznych poziomach.

2. Sposób wydzielania z mieszanin ga¬ zów i par ich czesci skladowych wedlug zastrz. 1, znamienny tern, ze komora wla¬ czona do przewodu i odpowiednio podzie¬ lona na warstwy zapomoca scian lub in¬ nych przegród o odpowiedniej grubosci jest zaopatrzona w otwory do pionowej komunikacji miedzy róznemi warstwami, które to przegrody moga przebiegac przez cala rozciaglosc komory rozdzielczej, lub przez jej czesc.

3. Sposób rozdzielania mieszanin gazów i par na frakcje wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tem, ze dzialanie masy drobin zyskuje sie dzieki sile odsrodkowej wystepujacej wskutek ruchu wirowego mieszaniny ga¬ zów i par, przyczem w róznych odleglo¬ sciach od osi krazenia wytwarza sie strefy obwodowe skupiajace wieksze ilosci dro¬ bin o jednakowym ciezarze molekularnym.

4. Sposób wedlug zastrz. 1, 2 i 3, zna¬ mienny tem, ze do przyrzadu rozdzielaja¬ cego doprowadza sie stale lub perjodycz- nie mieszanine gazów i par, zas z poszcze¬ gólnych stref obwodowych o róznym pro¬ mieniu krazenia odprowadza sie naze- wnatrz frakcje o róznym ciezarze drobino¬ wym.

5. Sposób wedlug zastrz. 1, 2, 3, 4, zna¬ mienny tem, ze poszczególne strefy obwo¬ dowe wirujace nie przylegaja do siebie bezposrednio, lecz sa od siebie oddzielone obwodowemi scianami dzialowemi o gru¬ bosci tak ustosunkowanej, aby osiagnac za¬ mierzone dzialanie sily obwodowej, zas przeplyw przez te sciany dzialowe odby¬ wa sie waskiemi otworami, 6. Przyrzad do wykonywania sposobu wydzielania z mieszanin gazów i par ich czesci skladowych wedlug zastrz. 1 i 2, znamienny tem, ze komora przeplywowa o ksztalcie prostolinijnym, spiralnym, srubo¬ wym lub innym, jest podzielona na war¬ stwy zapomoca scianek dzialowych za¬ opatrzonych w otwory, sluzace do odpro¬ wadzania ku górze drobin lzejszych, przy¬ czem poszczególne frakcje mieszaniny zo¬ staja odprowadzane w róznych poziomach, wzglednie z poszczególnych warstw. 7. Przyrzad wedlug zastrz. 6, znamien¬ ny tem, ze prócz kanalów odplywowych w róznych poziomach dla odprowadzania frakcyj lotnych, dodane sa kanaly do od¬ prowadzania przymieszek stalych i plyn¬ nych lub kondensatów. 8. Przyrzad do wykonywania sposobu rozdzielania mieszanin gazów i par na frakcje wedlug zastrz. 3, 4, 5, znamienny tem, ze w przewód prowadzacy mieszani¬ ne wlaczone sa odpowiednio uksztaltowa¬ ne wirujace komory cylindryczne, stozko¬ we lub inne, sluzace za rozdzielacze, do których dopuszcza sie mieszanine gazów i par, i to w sposób perjodyczny lub w spo¬ sób ciagly, a z których odprowadza sie frakcje rózniace sie ciezarem drobinowym przez kanaly odplywowe, umieszczone w róznych odleglosciach od osi wirowania. 9. Przyrzad do wykonywania sposobów rozdzielania mieszanin gazów i par na frak¬ cje, wedlug zastrz. 3, 4 i 5, znamienny tem, ze sciany lub inne przegrody obwodowo umieszczone, posiadajace odpowiednia gru¬ bosc i dzielace na obwodowe strefy wiru¬ jaca czesc przewodu, sa zaopatrzone w o- twory do komunikacji w kierunku promie- _ 4 —niowym miedzy róznemi strefami obwodo- wemi. 10, Przyrzad do wykonywania sposo¬ bów rozdzielania mieszanin gazów i par wedlug zastrz. 3, 4 i 5, znamienny tern, ze prócz kanalów odplywowych w róznych odleglosciach od osi obrotu do odprowa¬ dzania frakcyj lotnych dodane sa kanaly do odprowadzania przymieszek stalych i plynnych lub kondensatów. Stanislaw Prus S z c z e p a n o w s k i. Zastepca: Inz. W. Suchowiak, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Nr 8271. BIBLIOTEK Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL PL