RU2465030C1 - Distillation column reflux condenser - Google Patents
Distillation column reflux condenser Download PDFInfo
- Publication number
- RU2465030C1 RU2465030C1 RU2011127578/05A RU2011127578A RU2465030C1 RU 2465030 C1 RU2465030 C1 RU 2465030C1 RU 2011127578/05 A RU2011127578/05 A RU 2011127578/05A RU 2011127578 A RU2011127578 A RU 2011127578A RU 2465030 C1 RU2465030 C1 RU 2465030C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- contact
- sheets
- pipes
- reflux condenser
- contact tubes
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к тепломассообменным аппаратам для проведения процессов ректификации в бражной колонне и может быть использовано в укрепляющих ректификационных колоннах в химической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности.The invention relates to heat and mass transfer apparatus for carrying out distillation processes in a brew column and can be used in reinforcing distillation columns in the chemical, oil refining and other industries.
Известен дефлегматор брагоперегонной колонны [1], выполненный из одного или более кожухотрубчатых теплообменников, состоящих из корпуса с технологическими штуцерами и патрубками, внутри которого размещены в горизонтальных перегородках трубы, образующие трубное пространство для прохода бражки и межтрубное пространство для прохода паров водно-спиртовой смеси.Known reflux condenser distillation column [1], made of one or more shell-and-tube heat exchangers, consisting of a housing with technological fittings and nozzles, inside of which are placed in the horizontal partitions of the pipe, forming a tube space for passage of the mash and annulus for passage of water-alcohol mixture vapors.
Однако описанный дефлегматор имеет большую металлоемкость, габариты и высокое сопротивление. Высокая металлоемкость и габариты обусловлены низкими значениями коэффициентов теплоотдачи со стороны движения жидкости. Большое сопротивление вызвано местными сопротивлениями, обусловленными сжатием и расширением пара при прохождении через штуцера дефлегматора.However, the described reflux condenser has a large metal consumption, dimensions and high resistance. High metal consumption and dimensions are due to low values of heat transfer coefficients from the side of fluid movement. The high resistance is caused by local resistances caused by compression and expansion of the vapor as it passes through the reflux condenser fitting.
Наиболее близким по технической сущности является пленочный тепломассообменный аппарат [2], состоящий из корпуса с камерой для вывода жидкости, снабженной штуцерами, контактных труб, выполненных из гофрированных листов с наклонными рифлениями круглого профиля радиусом, равным радиусу контактных труб, снабженных профилированными буртиками, размещенными с наружной стороны вогнутых наклонных рифлений на всю длину листов, газовыми патрубками и винтовыми спиралями. На газовых патрубках установлены заглушки, в зазоры, образованные газовыми патрубками и контактными трубами, вставлены патрубки для подвода рабочей жидкости и теплоносителя, сообщенные со штуцерами для подвода рабочей жидкости и теплоносителя, а в нижних торцах контактных труб герметично размещены патрубки для отвода теплоносителя, соединенные с отводящим штуцером, причем патрубки для подвода рабочей жидкости и теплоносителя размещены последовательными рядами по осям контактных труб, перпендикулярным поверхности листов, а на буртиках установлены пластины прерыватели.The closest in technical essence is a film heat and mass transfer apparatus [2], consisting of a housing with a fluid outlet chamber equipped with fittings, contact pipes made of corrugated sheets with inclined corrugations of a round profile with a radius equal to the radius of contact pipes equipped with profiled collars placed with the outer side of the concave inclined corrugations for the entire length of the sheets, gas pipes and helical spirals. Plugs are installed on the gas nozzles, in the gaps formed by the gas nozzles and contact tubes, nozzles for the supply of the working fluid and coolant are inserted, in communication with the fittings for the supply of the working fluid and coolant, and nozzles for the removal of the coolant are tightly placed at the lower ends of the contact pipes, connected to a discharge fitting, and the nozzles for supplying a working fluid and a coolant are placed in successive rows along the axes of the contact pipes perpendicular to the surface of the sheets, and on the shoulder x interrupters mounted plate.
Использование данного пленочного тепломассообменного аппарата в качестве дефлегматора в бражной колонне позволило бы резко снизить его металлоемкость, габариты и сопротивление. Однако в рассматриваемом аппарате (при организации пленочного течения рабочей жидкости (бражки) по одному ряду контактных устройств и организации движения конденсирующего пара по другому соседнему ряду контактных устройств) происходит смешение конденсата сконденсировавшегося пара с рабочей жидкостью при их стекании с торцов контактных труб, что не допустимо, так как резко снижается производительность бражной колонны по конденсату (получаемому продукту).The use of this film heat and mass transfer apparatus as a reflux condenser in a brew column would drastically reduce its metal consumption, dimensions and resistance. However, in the apparatus under consideration (during the organization of the film flow of the working fluid (mash) in one row of contact devices and the organization of the movement of condensing steam in another adjacent row of contact devices), condensed condensed steam mixes with the working fluid when they drain from the ends of the contact tubes, which is not permissible , since the productivity of the mash column in condensate (the resulting product) decreases sharply.
Изобретение решает задачу увеличения производительности колонны за счет устранения смешения рабочей жидкости с конденсатом (флегмой) и интенсификации процесса теплообмена.The invention solves the problem of increasing the productivity of the column by eliminating the mixing of the working fluid with condensate (reflux) and the intensification of the heat transfer process.
Технический результат заключается в увеличении производительности колонны.The technical result is to increase the performance of the column.
Указанный технический результат достигается тем, что в дефлегматоре бражной колонны, состоящем из корпуса со штуцерами, контактных труб, выполненных из гофрированных листов с наклонным рифлением круглого профиля радиусом, равным радиусу контактных труб, снабженных винтовыми спиралями и профилированными буртиками, размещенными с наружной стороны вогнутых наклонных рифлений на всю длину листов, а также газовыми патрубками с заглушками в качестве распределителя жидкости и патрубками для отвода теплоносителя, размещенными последовательными рядами по осям контактных труб, перпендикулярным поверхности листов; согласно изобретению корпус снабжен верхней и нижней камерами для сбора конденсата, полости которых соединены с полостью желобов, проходящих в нижней части под торцами контактных труб между патрубками для отвода теплоносителя, а в верхней части желоба установлены над газовыми патрубками, причем торцы листов, образующие полость контактных труб для прохода пара, размещены над верхней камерой для сбора конденсата; отношение ширины желоба h к диаметру контактной трубы d равно h/d=1,1-1,3; отношение диаметра контактной трубы, по которой проходит пар к диаметру винтовой спирали, установленной коаксиально к ее поверхности, равно d/dc=1,1-1,3.The specified technical result is achieved by the fact that in the reflux condenser of the prefabricated column, consisting of a body with fittings, contact pipes made of corrugated sheets with oblique corrugation of a round profile with a radius equal to the radius of contact pipes equipped with helical spirals and profiled collars placed on the outside of the concave inclined corrugations for the entire length of the sheets, as well as gas pipes with plugs as a liquid distributor and pipes for the removal of coolant placed by the GOVERNMENTAL rows along the axes of contact tubes perpendicular to the surface of the sheets; according to the invention, the housing is equipped with upper and lower chambers for condensate collection, the cavities of which are connected to the cavity of the grooves passing in the lower part under the ends of the contact pipes between the pipes for the removal of coolant, and in the upper part of the chute are installed above the gas pipes, and the ends of the sheets forming the contact cavity pipes for the passage of steam, placed above the upper chamber for collecting condensate; the ratio of the width of the gutter h to the diameter of the contact tube d is h / d = 1.1-1.3; the ratio of the diameter of the contact pipe through which the steam passes to the diameter of the helical spiral installed coaxially to its surface is d / d c = 1.1-1.3.
В корпусе аппарата установлена камера для сбора конденсата и желобов, размещенных в нижней части, под торцами контактных труб между патрубками, а в верхней части над газовыми патрубками, а также в размещении верхних торцов у листов, образующих полость контактных труб для прохода пара, над камерой для сбора конденсата и установкой винтовой спирали в контактных трубах, в которых конденсируется пар, в соотношении, равном d/dc=1,1-1,3.A chamber is installed in the apparatus for collecting condensate and gutters located in the lower part, under the ends of the contact pipes between the pipes, and in the upper part above the gas pipes, as well as in the placement of the upper ends of the sheets forming the cavity of the contact pipes for the passage of steam, above the camera for the collection of condensate and the installation of a helical spiral in the contact tubes in which the steam condenses, in a ratio equal to d / d c = 1.1-1.3.
При таком конструктивном оформлении дефлегматора полученный из парогазовой смеси конденсат (флегма), стекающий по поверхности контактных труб или транспортируемый паром вверх по их поверхности, отводится в желоба, а затем стекает в камеры для сбора конденсата, что предотвращает смешивание рабочей жидкости с конденсатом и обеспечивает тем самым высокую производительность бражной колонны, а обтекание паром витков винтовой спирали обеспечивает вихри, способствующие интенсификации конденсации парогазовой смеси (за счет перемешивания пара), а следовательно, и производительности.With such a design of the reflux condenser, condensate (phlegm) obtained from the gas-vapor mixture, flowing down the surface of the contact pipes or transported by steam upward on their surface, is discharged into the gutters, and then flows into the condensate collecting chambers, which prevents mixing of the working fluid with condensate and ensures that the highest productivity of the mash column, and the flow of steam over the turns of a helical spiral provides vortices that contribute to the intensification of condensation of the vapor-gas mixture (due to mixing pa), and therefore productivity.
Наличие в корпусе дефлегматора верхней и нижней камер для сбора конденсата, соединение их полости с полостью желобов, проходящих в нижней части под торцами контактных труб между патрубками для отвода теплоносителя, а в верхней части над газовыми патрубками, а также размещение листов, образующих полость контактных труб для прохода пара, над верхней камерой для сбора конденсата, обеспечивает отвод конденсата из аппарата, без смешения его с рабочей жидкостью. Конденсат (флегма) либо стекает в желоба, установленные под торцами контактных труб, либо паром транспортируется по поверхности пластин вверх, а затем отбрасывается отбойником в желоба, установленные в верхней части над газовыми патрубками.The presence in the reflux condenser case of the upper and lower chambers for condensate collection, the connection of their cavity with the cavity of the grooves passing in the lower part under the ends of the contact pipes between the pipes for the heat carrier removal, and in the upper part above the gas pipes, as well as the placement of sheets forming the cavity of the contact pipes for the passage of steam, above the upper chamber for collecting condensate, provides condensate drainage from the apparatus, without mixing it with the working fluid. Condensate (phlegm) either drains into the gutters installed under the ends of the contact tubes, or is transported by steam upward along the surface of the plates, and then is thrown into the gutters installed in the upper part above the gas pipes.
Выполнение отношения ширины желоба h к диаметру контактной трубы d, равного h/d=1,1-1,3, позволяет конденсату стекать в полость желоба и тем самым обеспечивается устранение смешения конденсата с бражкой.Fulfillment of the ratio of the width of the gutter h to the diameter of the contact tube d, equal to h / d = 1.1-1.3, allows the condensate to drain into the cavity of the gutter and thereby eliminates the mixing of the condensate with the mash.
При отношении h/d>1,3 увеличиваются габариты и металлоемкость дефлегматора, а при отношении h/d<1,1 не обеспечивается качественный отвод конденсата из аппарата.At a ratio h / d> 1.3, the dimensions and metal consumption of the reflux condenser increase, and at a ratio h / d <1.1, a high-quality condensate drain from the apparatus is not ensured.
Выполнение отношения диаметра контактной трубы, в полости которой проходит пар, к диаметру винтовой спирали, установленной коаксиально к ее поверхности, в соотношении, равном d/dc=1,1-1,3, обеспечивает создание вихрей пара над межфазной поверхностью и приводит к интенсификации теплообмена при конденсации, что ведет к увеличению производительности аппарата.Fulfillment of the ratio of the diameter of the contact tube, in the cavity of which steam passes, to the diameter of the helical spiral, mounted coaxially to its surface, in a ratio equal to d / d c = 1.1-1.3, ensures the creation of steam vortices over the interphase surface and leads to the intensification of heat transfer during condensation, which leads to an increase in the productivity of the apparatus.
При выполнении отношения d/dc<1,1 или d/dc>1,3 величина коэффициента теплоотдачи снижается и интенсификации процесса конденсации пара не происходит.When the ratio d / d c <1.1 or d / d c > 1.3 is fulfilled, the value of the heat transfer coefficient decreases and the condensation of the steam does not intensify.
На фиг.1 представлен общий вид дефлегматора бражной колонны.Figure 1 presents a General view of the reflux condenser column.
На фиг.2 представлен разрез дефлегматора по сечению А-А.Figure 2 presents a section of a reflux condenser along section AA.
На фиг.3 представлен разрез дефлегматора по сечению Б-Б.Figure 3 presents a section of a reflux condenser along section BB.
На фиг.4 представлен разрез дефлегматора по сечению В-В.Figure 4 presents a section of a reflux condenser along section BB.
Дефлегматор бражной колонны состоит из корпуса 1, крышки 2, штуцеров для ввода рабочей жидкости (бражки) 3, отвода конденсата 4 и пара 5, контактных труб 6 для стекания бражки в виде пленки и контактных труб 7 для конденсации на их поверхности пара, выполненных из гофрированных листов 8 с наклонным рифлением круглого профиля радиусом, равным радиусу контактных труб, снабженных винтовыми спиралями 9 и 10 и профилированными буртиками 11, размещенными с наружной стороны вогнутых наклонных рифлений на всю длину листов, а также газовыми патрубками 12 с заглушками 13 в качестве распределителя жидкости и патрубками 14 для отвода теплоносителя, размещенными последовательными рядами по осям контактных труб, перпендикулярным поверхности листов. Корпус 1 снабжен камерами - верхней 15 и нижней 16 для сбора конденсата, которые соединены с желобами 17, проходящими в нижней части под торцами контактных труб между патрубками для отвода теплоносителя, а в верхней части установлены над газовыми патрубками. Верхние торцы 18 листов 8, образующие полость контактных труб для прохода пара, размещены над верхней камерой 15 для сбора конденсата и снабжены отбойными устройствами 19. Отношение ширины h желоба 17 к диаметру d контактной трубы выполняется равным h/d=1,1-1,3.The reflux condenser of the mash column consists of a
Отношение диаметра d контактной трубы, по которой проходит пар, к диаметру dc винтовой спирали 10, установленной коаксиально к ее поверхности, выполнено равным d/dc=1,1-1,3. Корпус дефлегматора 1 соединен фланцевым соединением с бражной колонной 20.The ratio of the diameter d of the contact pipe through which the steam passes to the diameter d c of the
Дефлегматор бражной колонны работает следующим образом.Dephlegmator mash column works as follows.
Бражка через штуцер 3 поступает во внутреннюю полость корпуса 1 дефлегматора, распределяется на заглушках 13 газовых патрубков 12, а затем в виде пленки жидкости стекает по поверхности контактных труб 6, интенсивно перемешиваясь при обтекании витков винтовой спирали 9, нагреваясь при этом теплом, поступающим через поверхность листов 8, вследствие конденсации пара, поднимающегося в дефлегматор из бражной колонны 20. Пар, перемещаясь по контактным трубам 7, обтекает витки винтовой спирали 10, интенсивно перемешивается и конденсируется на поверхности листов 8. Образованный конденсат при низкой скорости пара стекает в желоба 17, а оттуда поступает в полость нижних камер 16. При высокой скорости пара конденсат транспортируется вверх по поверхности пластин 8, срывается с торцов 18 и поступает в отбойные устройства 19 и сбрасывается в желоба 17, а затем в полость камер 15. Вывод конденсата из дефлегматора осуществляется через штуцера 4, а бражки через патрубки 14 в бражную колонну 20.The mash through the nozzle 3 enters the internal cavity of the
Использование заявляемого дефлегматора бражной колонны позволяет увеличить ее производительность, а следовательно, снизить себестоимость выпускаемого продукта.The use of the inventive reflux condenser column allows you to increase its productivity, and therefore, reduce the cost of the product.
Источники информацииInformation sources
1. Ю.П.Богданов, В.Н.Зотов, С.П.Колосков и др. Справочник по производству спирта. Оборудование, средства механизации. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. 480 с. - рисунок 102 на стр.190.1. Yu.P. Bogdanov, V.N.Zotov, S.P. Koloskov and others. Handbook for the production of alcohol. Equipment, means of mechanization. - M .: Light and food industry, 1983. 480 p. - Figure 102 on page 190.
2. Патент РФ №2332246. Пленочный тепломассообменный аппарат [Текст]. / Воинов Н.А., Тароватый Д.В., Воинов А.Н. - Бюл. изобр. 24, 2008.2. RF patent No. 2332246. Film heat and mass transfer apparatus [Text]. / Voinov N.A., Tarovaty D.V., Voinov A.N. - Bull. fig. 24, 2008.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011127578/05A RU2465030C1 (en) | 2011-07-05 | 2011-07-05 | Distillation column reflux condenser |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011127578/05A RU2465030C1 (en) | 2011-07-05 | 2011-07-05 | Distillation column reflux condenser |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2465030C1 true RU2465030C1 (en) | 2012-10-27 |
Family
ID=47147287
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011127578/05A RU2465030C1 (en) | 2011-07-05 | 2011-07-05 | Distillation column reflux condenser |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2465030C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2652711C2 (en) * | 2013-09-10 | 2018-04-28 | Кельвион ПХЕ ГмбХ | Head condenser |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU70710A1 (en) * | 1940-03-04 | 1947-11-30 | И.П. Бобрик | Vertical tubular reflux condenser for distillation and distillation apparatus |
SU440536A1 (en) * | 1972-06-07 | 1974-08-25 | Одесский Технологический Институт Холодильной Промышленности | Reflegmator-rectifier absorption refrigeration unit |
RU2332246C1 (en) * | 2007-05-21 | 2008-08-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный технологический университет" | Film-type enthalpy exchanger |
US7462262B2 (en) * | 2002-02-18 | 2008-12-09 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Vertical multitubular heat exchanger and distillation column system including the same |
US7588666B2 (en) * | 2002-03-20 | 2009-09-15 | A. Saifutdinov | Compact rectifying unit for separation of mixed fluids and rectifying process for separation of such mixed fluids |
-
2011
- 2011-07-05 RU RU2011127578/05A patent/RU2465030C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU70710A1 (en) * | 1940-03-04 | 1947-11-30 | И.П. Бобрик | Vertical tubular reflux condenser for distillation and distillation apparatus |
SU440536A1 (en) * | 1972-06-07 | 1974-08-25 | Одесский Технологический Институт Холодильной Промышленности | Reflegmator-rectifier absorption refrigeration unit |
US7462262B2 (en) * | 2002-02-18 | 2008-12-09 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Vertical multitubular heat exchanger and distillation column system including the same |
US7588666B2 (en) * | 2002-03-20 | 2009-09-15 | A. Saifutdinov | Compact rectifying unit for separation of mixed fluids and rectifying process for separation of such mixed fluids |
RU2332246C1 (en) * | 2007-05-21 | 2008-08-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный технологический университет" | Film-type enthalpy exchanger |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2652711C2 (en) * | 2013-09-10 | 2018-04-28 | Кельвион ПХЕ ГмбХ | Head condenser |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3247486B1 (en) | Heat exchange and/or mass transfer column comprising a gas distributor and method for distributing gas | |
US9297580B2 (en) | Tubular condensers having tubes with external enhancements | |
US20150007964A1 (en) | Re-direction of vapor flow across tubular condensers | |
EP2486965A1 (en) | Heat-exchange-type distillation apparatus | |
RU2465030C1 (en) | Distillation column reflux condenser | |
RU182022U1 (en) | Device for producing alcohol | |
RU2726531C1 (en) | Contact plate comprising barrier walls for liquid flow, and method of operation thereof | |
RU91755U1 (en) | VORTEX HEAT EXCHANGE FOR GAS CONDENSATION | |
CN101445734A (en) | Rapid pyrogenation bubbling type secondary spray condensing unit for wood and method thereof | |
RU2445996C2 (en) | Rectification column | |
CN103523841A (en) | High-temperature high-pressure waste water heat recovery device | |
CN204601659U (en) | Integrated form fractionating column | |
RU2332246C1 (en) | Film-type enthalpy exchanger | |
CN203474491U (en) | Heat recycling device of high-temperature and high-pressure waste water | |
US20070251679A1 (en) | Multi-Structure Internal Heat Exchange Type Distillation Tower | |
WO2007086776A1 (en) | Method for separating a liquid component mixture | |
US20170307300A1 (en) | Re-direction of vapor flow across tubular condensers | |
RU2511383C1 (en) | Fractioning unit | |
SU1681164A1 (en) | Selective module condenser | |
CN206262127U (en) | A kind of flash tank | |
US20120255712A1 (en) | Apparatus and method for condensing vapor in a vessel | |
CN210698845U (en) | Atmospheric and vacuum distillation tower | |
CN211400837U (en) | Flash steam treatment device | |
RU63043U1 (en) | HEAT EXCHANGE DEVICE | |
RU2603450C1 (en) | Vertical shell and tube heat exchanger |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130706 |