RU2197U1 - Установка для проведения процессов массообмена в среде "газ(пар)-жидкость" - Google Patents

Abstract

1. Установка для проведения процессов массообмена в среде "газ (пар)-жидкость", содержащая вертикальную ректификационную колонну с насадкой, размещенной на опорной металлической сетке, закрепленной внутри колонны, в нижней части которой расположен входной штуцер, соединенный с кубом-испарителем, заполненным сырьем, в нижней части которого расположен выходной штуцер для удаления остатка, дефлегматор и конденсатор-холодильник, связанные через соответствующие трубопроводы с системой охлаждения, система подогрева, датчик температуры и блок управления, накопители жидкостного продукта, связанные через соответствующие трубопроводы с системой охлаждения, система подогрева, датчик температуры и блок управления, накопители жидкостного продукта, связанные через продуктовый трубопровод, пропущенный через конденсатор-холодильник, с выходным штуцером, расположенным в верхней части колонны, отличающаяся тем, что дефлегматор введен в колонну и расположен между ее выходным штуцером и верхним уровнем насадки, набранной из спиральных призматических элементов, заполняющих объем средней части колонны, система подогрева куба выполнена в виде герметичной рубашки, заполненной жидкостным теплоносителем, в котором размещены электроподогреватели, подключенные к выходам блока управления, уровень жидкостного теплоносителя в объеме рубашки меньше ее высоты, а в верхней части рубашки, свободной от жидкостного теплоносителя, расположен предохранительный клапан давления, причем датчик температуры установлен в верхней части колонны и подключен к информационному выходу блока управления.2. Установка по п.1, отличающаяся тем, ч�

Description

g

УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ПРОЦЕССОВ МАССООБМЕНА В СРЕДЕ ТАЗ(ПАР)-ЖЩЩОСТЬ

Изобретение относится к перегонке и ректификации сброженного сырья и может быть использовано для производства спиртовых продуктов (спирта-сьфца, коньячного спирта и спирта-ректифшсата).

Известны способы и устройства для проведения процессов массообмена в среде газ(пар)-жидкость - ректи(|мкации, при которой производится разделение жидких смесей на компоненты или фракции, отличающиеся температурой кипения 1-41.

Для ректификации обычно используют вертикальные колонны, в которых осуществляется многократный контакт между потоками жидкой и газовой (паровой) фаз. Паро-жидкостная среда стремится к достижению равновесного состояния, в результате чего пар при контакте с жидкостью обогащается легколетучими компонентами, а жидкость - труднолетучими. Поскольку потоки жидкости и пара в колонне движутся навстречу друг другу, при достаточной высоте колонны в ее верхней части скапливается легколетучий компонент с высокой степенью очистки.

Известна насадочная колошж1| ф1я 5дафдения процессов массообмена в среде газ(пар)-жидкость 51, содержащая

вертикальный корпус, секционированный барботажными: тарелками

М.КЛ.С12Р 1/Op &€/с7/9/ с

i j

на контактные зоны, насадку, размещенную в этих зонах, устройства для ввода и вывода фаз и сепарационные тарелки, размещенные над насадкой и соединенные переточными трубопроводами с барботажными тарелками нижерасположенной контактной зоны.

Недостатком такой установки является сложность ее конструкции и сложность управления процессом массообмена, обусловленные многоуровневой структурой конструкции и наличием нескольких входных и выходных штуцеров для ввода и вывода паровой и жидкостных фаз.

Известен также массообменный аппарат для контактирования газа (пара) с жидкостью 6, включающий корпус со штуцерами для ввода и вывода газа (пара) и жидкости, горизонтальные перегородки с рядами сквозных отверстий, газовые патрубки, контактные устройства в виде вертикально расположенных пластин, причем верхний конец пластин отогнут и размещен под сквозными отверстиями, боковые кромки пластин отбортованы с образованием желобчатого канала, при этом верхний и нижний торцы пластин установлены с зазором к горизонтальным перегородкам, а отношение расстояния между перегородками к высоте пластины равно 1,1-5-1,3.

Такое устройство обладает ограниченными функциональными ВОЗМОЖНОСТ51МИ, поскольку в нем нельзя достичь высокой эффективности процесса и высокой степени очистки продукта на выходе устройства.

-Ь

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой установке является известная установка для проведения процессов массообмена в среде газ(пар) - жидкость 4, содержащая вертикальную ректификационную колонну с насадкой, размещенной на опорной металлической сетке, закрепленной внутри колонны, в нижней части которой расположен входной штуцер, соединенный с кубом-испарителем, заполненным сырьем, в нижней части которого расположен выходной щтуцер для удаления остатка, дефлегматор, конденсатор-холодильник, связанные через соответствущие трубопроводы с системой охлаждения, система подогрева, датчик температуры, блок управления, накопители жидкостного продукта, связанные через продуктовый трубопровод, пропущенный через конденсаторхолодильник с выходным штуцером, расположенным в верхней части колонны.

Недостатком известной установки является сложность конструкции, обусловленная, в частности, тем, что дефлегматор представляет собой самостоятельный конструктивный элемент, установленный вне колонны, что требует обеспечения надежной связи для передачи в него из колонны паровой фазы по отдельному паропроводу, а также дополнительного трубопровода для возврата в колонну части жидкой фазы (флегмы).

Кроме того, поскольку в известной установке пар и жидкость взаимодействуют на системе тарелок как раздельные фазы, то эффективность массообмена является недостаточно

(

ВЫСОКОЙ.

Дpyги м существенными недостатками известных установок является неравномерность теплопередачи в системе куб-испаритель - колонна, поскольку нагрев куба осуществляется неравномерно, а также нестабильность гидродинамических процессов из-за неравномерности орошения насадки.

Указанные недостатки устраняштся в предлагаемой установке для проведения процессов массообмена в среде газ (пар) - жидкость, содержащей вертикальную ректификационную колонну с насадкой, размещенной на опорной металлической сетке, закрепленной внутри колонны, в нижней части которой расположен входной штуцер, соединенный с кубом-испарителем, заполненньм сьфьем, в нижней части которого расположен выходной штуцер для удаления остатка, дефлегматор и конденсатор-холодильник, связанные через соответствующие трубопроводы с системой охлаждения, система подогрева, датчик температуры и блок управления, накопители жидкостного продукта, связанные через продуктовый трубопровод, пропущенный через конденсатор-холодильник, с выходным штуцером, расположенным в верхней части колонны, тем, что дефлегматор введен в колонну и расположен между ее выходным штуцером и верхним уровнем насадки, набранной из призматических спиральньтх элементов, заполняющих объем средней части колонны, система подогрева куба вьшолнена в виде герметичной рубашки, заполненной жидкостным

- 9/

теплоносителем, в котором размещены электроподогреватели, подключенные к выходам блока управления, уровень жидкостного теплоносителя в объеме рубашки меньше ее высоты, а в верхней части рубашки, свободной от жидкостного теплоносителя, расположен предохранительный клапан давления, причем датчик температуры установлен в верхней части колонны и подключен к информационному входу блока управления, при этом поверхность опорной металлической сетки отформована по боковой поверхности конуса, вершрша которого ориентирована вниз колонны, куб-испаритель содержит крышку с герметизирущим уплотнением и крепежными элементами, расположенную в верхней части куба-испарителя, дефлегматор выполнен в виде трубчатой двойной цилиндрической спирали, причем на боковую поверхность трубки навита тонкая проволока.

По отношению к кубу-испарителю колонна устанавливается различным образом. В первом случае колонна установлена над крышкой куба-испарителя, в центре крышки расположен выходной штуцер куба-испарителя, соединенный через фланцевое соединение с входным штуцером колонны.

Во втором случае колонна установлена выше кубаиспарителя и сбоку от него, причем в верхней части боковой поверхности куба-испарителя расположен выходной штуцер кубаиспарителя, связанный через фланцевое соединение с входным штуцером колонны.

Кроме того, установка содержит манометр с чувствительным и контактными элементами, чувствительный

элемент манометра расположен в верхней части рубашки кубаиспарителя, свободной от жидкостного теплоносителя, а контактные элементы соединены с соответствущими входами блока управления.

Кроме того, установка содержит бак-преднагреватель сырья с рубашкой, полость которой соединена с выходом трубопровода дефлегматора, выходной штуцер бака-преднагревателя соединен через дополнительный трубопровод с приемным штуцером бака-испарителя, расположенным в его верхней части.

Система охлаждения содержит бак с водой, воздушный радиатор с трубчатым коллектором и насос, причем трубопроводы дефлегматора, конденсатора-холодильника и воздушного радиатора соединены последовательно с рубашкой бака-преднагревателя, насосом и баком с водой с образованием закольцованной для потока воды системы.

Вместе с тем, в нижней части колонны установлен циклон для очистки паровой фазы от конденсированных компонент сьфья, содержащий щелевое сопло, установленное у боковой цилиндрической стенки циклона, ось которого ориентирована горизонтально и по касательной к цилршдрической стенке циклона, связанного с выходным штуцером бака-испарителя, отбойные элементы, установленные в верхней части циклона, и трубопровод для возврата твердых компонент в бак-испаритель, расположенный в нижней части циклона и соедршенный с дополнительньм штуцером.

Блок управления содержит измерительный усилитель.

-//- f &i/f)

аналого-цифровой преобразователь, узел индикации, формирователь управляющих сигналов, коммутационный и предохранительные элементы, исполнительный элемент и реле, обмотка которого подключена через источник питания ко входам блока управления, а контакты реле, соединенные с выходами блока, подключены через коммутационный и предохранительные элементы к питающей сети, информационный вход блока соединен со входом измерительного усилителя, выход которого подключен ко входу формирователя управляющих сигналов и ко входу аналого-цифрового преобразователя, выходы которого подключены ко входу узла индикации, а выход формирователя управляющих сигналов подключен к управляющему входу исполнительного элемента, механически связанного с вентилем, установленным на трубопроводе системы охлаждения. Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

-на фиг.1 приведена технологическая схема установки для проведения процессов массообмена в среде газ(пар)жидкость ;

-на фиг.2 приведен вариант конструкции, в котором колонна установлена выше куба-испарителя и сбоку от него;

-на фиг.З приведен вариант конструкции колонны, в нижней части которой размещен циклон для очистки паровой фазы от твердых компонент сырья;

-на фиг.4 изображена конструкция дефлегматора, выполненного в виде двойной трубчатой спирали, на поверхность трубки которой навита тонкая проволока;

-/; А

-на фиг.5 изображен отдельный призматический элемент капиллярного типа, из которых образована насадка;

на фиг.6 приведена технологическая схема системы охлаждения установки;

-на фиг.7 приведена схема блока управления.

Установка (фигЛ) содержит вертикальную ректификационную колонну I с насадкой 2, размещенной на опорной металлической сетке 3, закрепленной внутри колонны, в нижней части которой расположен входной штуцер 4, соединенный через фланцевое соединение 5 с выходным штуцером 6 с куба-испарителя 7, заполненного сырьем 8, например, бражкой.

В нижней части куба-испарителя 7 расположен выходной штуцер 9 с вентилем 10 для удаления остатка.

В колонну I введен дефлегматор II, расположенный между верхним 5фовнем насадки 2 и выходным штуцером 12 колонны. В верхней части колонны в соответствующем герметизированном отверстии установлен датчик температуры 13 с выходом а.

Куб-испаритель 7, предназначенный для загрузки и нагрева сырья 8 имеет крышку 14 с герялетизирующим уплотнением 15 и крепежными элементами (не показаны), размещенную в верхней части куба.

Система подогрева куба-испарителя 7 вьшолнена в виде герметичной рубашки 16, заполненной жидкостным теплоносителем 17, напрршер, водой, в котором размещены электроподогреватели 18 со входами в и с.

3

Верхний уровень теплоносителя 17 в рубашке 16 меньше ее высоты.

В верхней части рубашки 16, свободной от теплоносителя 17, установлен чувствительный элемент 19 манометра 20, контактные элементы которого (не показаны) имеют выходы d.

Установка содержит также конденсатор-холодильник 21, предназначенный для конденсации пара, поступающего из дефлегматора II через паропровод 22. В замкнутой полости конденсатора-холодильника 21 расположен трубчатый коллектор 23, связанный с системой охлаждения установки. Выход коллектора е соединен со сливным трубопроводом (см.фиг.).

Выходной патрубок 24 конденсатора-холодильника 21 соединен через распределительный продуктовый трубопровод 25 и вентили 26;,, 26, 26 с накопителями 27, 27, 27 жидкостного продзкта.

Установка содержит также бак-преднагреватель 28 сырья, выполненный в виде замкнутой емкости с крышкой 29 и предназначенный для подогрева сырья до его загрузки в куб-испаритель 7.

Бак-преднагреватель 28 имеет обогреващую рубашку 30, заполненую теплоносителем 31, например, водой.

Обогревающая рубашка 30 соединена через трубопровод 32 с выходом дефлегматора II.

Выходной патрубок 33 бака 28 соединен через вентиль 34 и фланцевое соединение 35 с дополнительным входным штуцером 36 куба-испарителя 7.

-flj- /1/ /

Один из возможных вариантов системы охлаждения установки включает в себя (фиг.6) упомянутые выше конденсатор-холодильник 21, дефлегматор II, а также дополнительно введенные бак 37 с водой (охлаждающей средой), насос 38 и воздушный радиатор 39 с трубчатым коллектором 40.

Узлы II, 23, 37, 38, 40 и рубашка 30 бака 28 через трубопроводы 41, 42, 43, 44, 45 и вентили 46, 47, 48 в закольцованного систему охлаждения, по которой непрерывно циркулирует охлаждающая среда - вода.

На фиг.2 показан вариант конструкции, в котором ректификационная колонна I установлена выше и сбоку от кубаиспарителя 7, причем выходной штуцер 6 расположен в верхней части куба-испарителя.

Это обеспечивает возможность свободного открытия крышки 14 для профилактической чистки и промывки куба-испарителя 7.

На фиг.З показан вариант конструкции колонны, в нижней части которой размещен циклон 49 для очистки паровой фазы от твердых компонент сырья, содержащий щелевое сопло 50, образованное цилиндрической поверхностью корпуса колонны I и пластинчатым отбойником 51 (см.фиг.З, сечение А-А). В верхней части циклона расположены дополнительные отбойники 51.

На фиг.4а,б показана конструкция дефлегматора II, выполненного в виде трубчатой двойной цилиндрической спирали 52, на боковую поверхность трубки которой навита тонкая проволока 53.

-i5-

Дефлегматор II предназначен для управления флегмой путем конденсации части паровой фазы в верхней части колонны I. Тонкая проволока 53 служит для обеспечения равномерного стекания конденсата на поверхность насадки 2.

Насадка 2 помещена в ректификационную колонну I с целью создания развитой поверхности контакта между взаимодействующими потоками жидкой и паровой фаз и увеличения в результате этого эффективности теплообмена и массообмена.

Насадка 2 выполнена из призматических спиральных элементов (фиг.5) и загружена в колонну I на опорную металлическую сетку (решетку) 3, поверхность которой сформована по боковой поверхности конуса, вершина которого ориентирована вниз колонны I (фигЛ).

Блок управления 54 (фиг.7) содержит коммутационный элемент - реле 55, обмотка которого подключена к клеммам источника постоянного тока U (не показан) и через контакты 56 разъема соединена с выходами d контактного элемента (на чертеже не показан) манометра 20.

Контакты 57 реле 55 являются размыкающими и подключены с одной стороны через контакты 58 и 59 разъема ко входам в и с электронагревателей 18. С другой стороны контакты 57 реле 55 соединены через коммутационный элемент-выключатель 60 сети и предохранители 61 к клеммам питающей сети.

Кроме того, блок 54 управления содержит измерительный усилитель 62, вход которого подключен через контакт 63

-/е

x )

разъема к выходу d термометра 13, а выход - ко входу аналого-цифрового преобразователя 64, выходы которого подключены к узлу индикации 65, в состав которого входят дешифратор и цифровые элементы индикации (на чертеже не показаны).

Выход усилителя 62 подключен к формирователю 66 управл5шщих сигналов, выход которого подключен к управляющему входу исполнительного элемента 67, связанного посредством механической связи с поворотным штоком вентиля 47.

Кроме того, для защиты от аварийной ситуации, в верхней части рубашки 16 куба-испарителя 7 установлен предохранительный клапан 68 давления.

Установка для проведения процессов массообмена в среде газ(пар) - жидкость работает следующим образом.

При начальной загрузке исходную смесь - сброженное сырье 8, например, бражку, полученную из зерна, картофеля или других продуктов загружают в куб-испаритель 7 через входной штуцер 36, а также в бак-преднагреватель 28 через входную горловину (крышка 29 снята).

Затем с помощью выключателя 60 блока 54 управления подключают напряжение сети U ко входам в и с электронагревателей 18 куба-испарителя 7.

При этом вентиж 26,, 26„, 26„, 10, 34 находятся в

закрытом состоянии, вентили 46 и 48 открыты, вентиль 47 в закрытом или среднем положении.

А

I с. о

Электронагреватели 18 нагревают теплоноситель 17 (воду) и доводят его в рубашке 16 до высокой температуры (вплоть до точки кипения).

При этом тепло передается через стенку бака и сырье 8 нагревается. В верхней части куба-испарителя 7 образуется пар, поступающий через штуцера 6 и 4 в колонну I. Паровая фаза поднимается вверх по колонне I, проходит насадку 2 и частично конденсируется в верхней части колонны, где расположен дефлегматор II.

Конденсат от дефлегматора II поступает на орошение насадки 2. Равномерность орошения насадки обеспечивается конструкцией дефлегматора II. Благодаря тому, что дефлегматор II вьшолнен в виде двойной трубчатой спирали, обвитой тонкой проволокой 53, капли конденсата образуются на всей поверхности дефлегматора и поступают вниз на насадку 2 равномерно по всему сечению колонны I.

Жидкая фаза тонкой пленкой покрывает элементы насадки (фиг.5) и стекает по ним, при этом поверхность контакта с газообразной средой определяется результирующей поверхностью элементов насадки, свойствами жидкости и гидродинамическим режимом.

В среде газ(пар) - жидкость одни компоненты переносятся из потока жидкой фазы к границе раздела фаз, а затем в поток газовой (паровой) фазы, другие компоненты - в обратном направлении.

При этом перенос массы каждой фазы происходит в

JO.

л/ )4

результате турбулентных пульсаций, а в подслоях вблизи границы раздела - в результате молекулярной и турбулентной диффузии.

Перенос вещества в этих системах через границу раздела осуществляется путем испарения и конденсации или в результате растворения газа в жидкости.

Материальный баланс по легколетучим компонентам для ректификационной колонны имеет вид: - + w, где Р, D, W - количество разделяемой смеси, дистиллата и кубового остатка соответственно (в молях), Х, Х и Х - содержание ЛЖ в разделяемой смеси, дистиллате и кубовом остатке (в мольных долях).

Температура в верхней части колонны I, где расположен дефлегматор II, задается и поддерживается с помощью системы охлаждения, а именно температурой и мощностью потока охлаждающей воды в трубопроводе 44, которая регулируется с помощью вентиля 47. Управление вентилем 47 может осуществляться либо вручную, либо автоматически с помощью блока 54 управления, на информационный вход а которого поступает аналоговый сигнал от датчржа 13 температуры, который усижвается усижтелем 62, преобразуется аналогоцифровым преобразователем 64 и отображается узлом 65 индикации в цифровой форме.

Оператор анализирует показания узла 65, определяет пары какой фракции находятся в верхней части колонны, открывает необходимый вентиль 26., 26„ или 26„ и задает расход потока

I с.о

,

ВОДЫ с помощью вентиля 47 для поддержания необходимого режима работы.

Часть паровой фазы из верхней части колонны через штуцер 12 и паропровод 22 поступает в конденсаторхолодильник 23.

При этом вентиль 48 открыт и охлаждащая вода поступает через трубопровод 45 в трубчатый коллектор 23, благодаря чему поступившая паровая фаза конденсируется в виде жидкостного продукта, охлаждается и через распределительный продуктовый трубопровод и через один из открытых вентилей 26 поступает в соответствующий накопитель жидкостного продукта.

После полного отбора первой легколетучей фракции, что определяется оператором как по температуре, так и по времени, вентиль 26 закрывается, вентиль 26 открывается, температура в верхней части колонны повышается до следующего значения (температуры кипения следующей фракции), что задается оператором путем регулрфования расхода воды с помощью вентиля 47, и осуществляется отбор следующей фракции и т.д.

По окончании процесса в накопителях 27,, 27, 27„

собирается жидкостный продукт.

Выключатель 60 блока 54 управления выключается, электроонагреватели 18 обесточиваются и кубовый остаток удаляется через патрубок 9 при открытом вентиле 10.

При нагревании сырья 8 в кубе-испарителе твердые компоненты сырья (шелуха от зерна и т.п.) могут

дх (

IС-о

захватываться с поверхности паровой фазой и поступать в нижнюю часть колонны I, забивая опорную сетку.

Чтобы этого не произошло, в нижней части колонны установлен циклон (фиг.З) со щелевым соплом 50, ось которого расположена по касательной к боковой цилиндрической стенке. Благодаря этому, поток пара, поступающий в колонну закручивается по восходщей спирали (показано стрелкой) и устремляется вверх к насадке 2, а твердые частицы сырья по инерции и с помощью отбойников 51 отбрасываются к стенкам и падают вниз колонны I, а затем, через дополнительный патрубок 36 могут вновь вводиться в бак-испаритель 7, либо выводиться в промежуточный накопитель (на чертеже не показан).

Во время работы ректи(|мкационной колонны I нагретая вода от дефлегматора II поступает через трубопровод 32 в рубашку 30 бака-преднагревателя 28 сьфья 8, где оно нагревается до соответствующей температуры. Благодаря этому тепло утилизируется и уменьшается общий расход энергии при эксплуатации установки.

Следующая заправка сырьем 8 куба-испарителя 7 осуществляется перетоком сырья 8 (барды) из бака-преднагаревателя 28 через выходной патрубок 33, открытый вентиль 34 и входной патрубок 36.

Затем вновь включаются электронагреватели 18 и процесс повторяется в аналогичном порядке.

В автоматическом режиме работы установки функции

/

регулирования расхода охлаждающей жидкости через дефлегматор II осуществляют формирователь 66 управл5шщих сигналов и исполнительный элемент 67, механически связанный с поворотным штоком вентиля 47.

При этом пороговые значения температуры задаются и отслеживаются формирователем 66.

В качестве исполнительного элемента 67 может быть использован реверсивный двигатель с редуктором.

Реле 55 блока 54 служит для размыкания цепи питания электронагревателей 18.

Сигнал на обмотку реле 55 поступает от контактного элемента манометра 20 в том случае, если давление пара в верхней части рубашки 16 превысит допустимое.

Дополнительным средством для защиты от аварийной ситуации является предохранительный клапан 68 давления, который срабатывает, когда давление пара в рубакше 16 превысит допустимое, и, тем самым, стравливает пар, снижая давление.

Для экономии расхода воды в установке система охлаждения может быть построена по замкнутому принципу (см.фиг.6) и содержит включенные в кольцо бак 37 с водой, воздушный радиатор 39 с трубчатым коллектором 40, насос 38, а также дефлегматор II и рубашка 30 бака-преднагревателя 30.

При этом вода непрерывно циркулирует через эти элементы по трубопроводам, охлаждая дефлегматор II, конденсаторхолодильник 21 и нагревая сырье 8 в баке-преднагревателе 28.

А

Окончательное охлаждение воды происходит с помощью воздушного радиатора 39.

Установка для проведения процессов массообмена в среде газ(пар) - жидкоость была изготовлена и испытана в промышленных условиях.

Основные детали и узлы установки вьшолнены из нержавеющей стали в соответствии с санитарными нормами, предъявляемыми к оборудованию пищевой промышленности.

Потребляемая мощность электроэнергии 7 кВт;

занимаемая площадь - 4

максимальная высота - 2,8 м;

вес установки - I т;

Производительность установки:

-спирт коньячный ГОСТ I7I36-7I (70) - до 30000 л/год;

-спирт-сьфец ГОСТ 131-67 () - до 20000 л/год;

-спирт-ректификат ГОСТ 5962-67, ГОСТ 5963-67 (96°) - до

10000 л/год.

Источники информации:

1.Багатуров С.А. Основы теории и расчета перегонки и ректификации. 3 изд., М., 1974.

2.Александров И.А., Ректификационные и абсорбционные аппараты. 3 изд., М., 1978.

3.Химический энциклопедический словарь. Гл. ред. И.Л.Кнретнц. - М. Сов.энциклопедия, 1ШЗ. с.504.

4.В.Л.Яровенко и др. Справочник по производству спирта. Сырье, технология и технохимконтроль. 1И. Легкая и пищевая промышленность, рис.6, с.128.

5.Авторское свидетельство СССР № 5I64I3, кл.В01В 53/26, 1973.

6.Авторское свидетельство СССР № I68I879, кл.В01В 3/26, 1989.

-W-/V

Лукерченко В.Н. Маслов Д.Н. Фельдман Б.М. Янушкевич В.А. Казилин Е.Е.

Claims (11)

1. Установка для проведения процессов массообмена в среде "газ (пар)-жидкость", содержащая вертикальную ректификационную колонну с насадкой, размещенной на опорной металлической сетке, закрепленной внутри колонны, в нижней части которой расположен входной штуцер, соединенный с кубом-испарителем, заполненным сырьем, в нижней части которого расположен выходной штуцер для удаления остатка, дефлегматор и конденсатор-холодильник, связанные через соответствующие трубопроводы с системой охлаждения, система подогрева, датчик температуры и блок управления, накопители жидкостного продукта, связанные через соответствующие трубопроводы с системой охлаждения, система подогрева, датчик температуры и блок управления, накопители жидкостного продукта, связанные через продуктовый трубопровод, пропущенный через конденсатор-холодильник, с выходным штуцером, расположенным в верхней части колонны, отличающаяся тем, что дефлегматор введен в колонну и расположен между ее выходным штуцером и верхним уровнем насадки, набранной из спиральных призматических элементов, заполняющих объем средней части колонны, система подогрева куба выполнена в виде герметичной рубашки, заполненной жидкостным теплоносителем, в котором размещены электроподогреватели, подключенные к выходам блока управления, уровень жидкостного теплоносителя в объеме рубашки меньше ее высоты, а в верхней части рубашки, свободной от жидкостного теплоносителя, расположен предохранительный клапан давления, причем датчик температуры установлен в верхней части колонны и подключен к информационному выходу блока управления.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что поверхность опорной металлической сетки отформована по боковой поверхности конуса, вершина которого ориентирована вниз колонны.

3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что куб-испаритель содержит крышку с герметизирующим уплотнением и крепежными элементами, расположенную в верхней части куба-испарителя.

4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что дефлегматор выполнен в виде трубчатой двойной цилиндрической спирали, причем на боковую поверхность трубки навита тонкая проволока.

5. Установка по п. 3, отличающаяся тем, что колонна установлена над крышкой куба-испарителя, в центре крышки расположен выходной штуцер куба-испарителя, соединенный через фланцевое соединение с входным штуцером колонны.

6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что колонна установлена выше куба-испарителя и сбоку от него, причем в верхней части боковой поверхности куба-испарителя расположен выходной штуцер куба-испарителя, связанный через фланцевое соединение с входным штуцером колонны.

7. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она содержит манометр с чувствительным и контактными элементами, чувствительный элемент манометра расположен в верхней части рубашки, куба-испарителя, свободной от жидкостного теплоносителя, а контакные элементы соединены с соответствующими входами блока управления.

8. Установка по п.1, отличающаяся тем, что она содержит бак-преднагреватель сырья с рубашкой, полость которой соединена с выходом трубопровода дефлегматора, выходной штуцер бака-преднагревателя соединен через дополнительный трубопровод с приемным штуцером бака-испарителя, расположенным в его верхней части.

9. Установка по п.8, отличающаяся тем, что система охлаждения содержит бак с водой, воздушный радиатор с трубчатым коллектором и насос, причем трубопроводы дефлегматора, конденсатора-холодильника и воздушного радиатора соединены последовательно с рубашкой бака-преднагревателя, насосом и баком с водой с образованием закольцованной для потока воды системы.

10. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в нижней части колонны установлен циклон для очистки паровой фазы от твердых компонент сырья, содержащий щелевое сопло, установленное у боковой цилиндрической стенки циклона, ось которого ориентирована горизонтально и по касательной к цилиндрической стенке циклона, связанного с выходным штуцером бака-испарителя, отбойные элементы, установленные в верхней части циклона, и трубопровод для возврата твердых компонентов в бак-испаритель, расположенный в нижней части циклона и соединенный с дополнительным штуцером бака-испарителя, расположенного в его верхней части.

11. Установка по п.1, отличающаяся тем, что блок управления содержит измерительный усилитель, аналого-цифровой преобразователь, узел индикации, формирователь управляющих сигналов, коммутационный и предохранительный элементы, исполнительный элемент и реле, обмотка которого подключена через источник питания к входам блока управления, а контакты реле, соединенные с выходами блока, подключены через коммутационный и предохранительный элементы к питающей сети, информационный вход блока соединен с входом измерительного усилителя, выход которого подключен к входу формирователя управляющих сигналов и к входу аналого-цифрового преобразователя, выходы которого подключены к входам узла индикации, а выход формирователя управляющих сигналов подключен к управляющему входу исполнительного элемента, механически связанного с вентилем, установленным на трубопроводе системы охлаждения.