RU2688317C1 - Method of liquid separation into fractions and device for its implementation - Google Patents
Method of liquid separation into fractions and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2688317C1 RU2688317C1 RU2018127235A RU2018127235A RU2688317C1 RU 2688317 C1 RU2688317 C1 RU 2688317C1 RU 2018127235 A RU2018127235 A RU 2018127235A RU 2018127235 A RU2018127235 A RU 2018127235A RU 2688317 C1 RU2688317 C1 RU 2688317C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquid
- heat exchanger
- fractions
- circuit
- radiators
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 77
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 18
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 12
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 8
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 6
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 11
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 4
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 4
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 101150076749 C10L gene Proteins 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 102220470103 Amidophosphoribosyltransferase_C12F_mutation Human genes 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000001944 continuous distillation Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12F—RECOVERY OF BY-PRODUCTS OF FERMENTED SOLUTIONS; DENATURED ALCOHOL; PREPARATION THEREOF
- C12F3/00—Recovery of by-products
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к химической промышленности, и может быть использовано, например, для получения спирта из спиртосодержащего сырья.The invention relates to the chemical industry, and can be used, for example, to obtain alcohol from alcohol-containing raw materials.
Одной из проблем современных технологий разделения жидкостей на фракции является повышение эффективности использования тепловой энергии, необходимой для этого процесса.One of the problems of modern technologies for the separation of liquids into fractions is to increase the efficiency of using thermal energy required for this process.
Известен способ получения углеподобного материала из биомассы, в котором реакционную смесь, содержащую биомассу, нагревают путем приведения в контакт с паром, причем пар движется в противотоке по отношению к реакционной смеси, с образованием реакционной смеси, содержащей активированную биомассу, с последующим осуществлением полимеризации активированной биомассы с образованием реакционной смеси, содержащей углеподобный материал (см. заявка RU 2011132925, МПК C10L 5/44, дата публикации заявки: 20.03.2013. Бюл. №8).A method of obtaining carbon-like material from biomass, in which the reaction mixture containing biomass is heated by bringing into contact with steam, and the steam moves counter-current to the reaction mixture, with the formation of the reaction mixture containing activated biomass, followed by the polymerization of activated biomass with the formation of the reaction mixture containing carbon-like material (see application RU 2011132925,
Известна установка для непрерывной перегонки спиртосодержащего сырья, выполненная виде вертикальной колонны, снабженной поэтажно установленными внутри нее контактными элементами, каждый из которых состоит из патрубка и веерной пластинчатой решетки, установленной у его основания с образованием сливного зазора, причем каждый патрубок выполнен в виде усеченного конуса и снабжен отбойным кольцом, укрепленным у его верхнего основания, при этом контактные элементы расположены по всему сечению колонны и каждый из вышележащих патрубков введен нижним основанием на определенную глубину в отбойное кольцо нижележащего, образуя, таким образом, ряд секций-колонн, сообщенных между собой отбойными кольцами, (см. заявка RU 2011132925, МПК C10L 5\44, дата публикации заявки: 20.03.2013. Бюл. №8).Known installation for the continuous distillation of alcohol-containing raw materials, made as a vertical column, equipped with floor-mounted inside the contact elements, each of which consists of a pipe and fan plate lattice installed at its base with the formation of a drain gap, each pipe in the form of a truncated cone and provided with a fender ring fixed at its upper base, while the contact elements are located throughout the cross section of the column and each of the overlying fittings is inserted den the lower base to a certain depth in the flange ring below, thus forming a series of sections-columns communicated between the flange rings, (see application RU 2011132925, IPC
Известен способ разделения жидкости на фракции, основанный на повышении ее температуры за счет теплообмена в теплообменнике (см. АС СССР №1013461, публ. от 23.04.83 г., кл. С12F 1\00 - прототип).There is a method of separating a liquid into fractions, based on an increase in its temperature due to heat exchange in a heat exchanger (see USSR AU No. 1013461, publ. From 04.23.83,
Известно устройство для разделения жидкости на фракции, выполненное в виде теплообменника, содержащего, термоизолированный корпус, с, как минимум, одним входным и выходным патрубком (см. патент РФ №2119814 от 10.10.98 г., кл. В01Д 53\18 - прототип).A device for separating a liquid into fractions is known, made in the form of a heat exchanger containing a thermally insulated body with at least one inlet and outlet nozzle (see RF patent №2119814 dated 10.10.98, cl. В01Д 53 \ 18 - prototype ).
Общим недостатком известных технических решений является низкая эффективность использование тепловой энергии, необходимой для процесса разделения жидкости на фракции.A common disadvantage of the known technical solutions is the low efficiency of using thermal energy necessary for the process of separating a liquid into fractions.
Технический результат предлагаемых изобретений заключается в устранении отмеченного недостатка, а именно в повышении эффективности использования тепловой энергии в процессе разделения жидкости на фракции и тем самым повышении КПД всего процесса.The technical result of the proposed inventions is to eliminate the noted disadvantage, namely to increase the efficiency of using thermal energy in the process of separating the liquid into fractions and thereby increasing the efficiency of the whole process.
Технический результат достигается тем, что в известном способе разделения жидкости на фракции, основанном на повышении ее температуры за счет теплообмена в теплообменнике, согласно изобретения, полость первого контура теплообменника для нагреваемой рабочей жидкости закольцовывают, преимущественно через насосное устройство, эту полость полностью заполняют рабочей жидкостью с температурой кипения выше температуры кипения разделяемой на фракции жидкости, рабочую жидкость нагревают, на верхние радиаторы во второй контур теплообменника подают разделяемую на фракции жидкость под давлением большим, чем давление паров в этом контуре, осуществляют нагрев за счет теплообмена при ее движении вниз по радиаторам, согласуют мощность нагрева с количеством подаваемой жидкости и испарением фракции получаемого продукта, количество разделенной на фракции жидкости на дне второго контура оптимизируют по максимальной эффективности процесса (т.е. необходимо, чтобы данной жидкости на дне второго контура было достаточно для перекрывания выходного отверстия перед выпускным клапаном, но не слишком много, чтобы скопившаяся жидкость не перекрывала собой большое количество радиаторов в этом контуре), а получаемый продукт выводят из теплообменника.The technical result is achieved by the fact that in the known method of separating a liquid into fractions based on an increase in its temperature due to heat exchange in a heat exchanger according to the invention, the cavity of the first circuit of the heat exchanger for the heated working fluid is looped, mainly through a pumping device, this cavity is completely filled with working fluid boiling point above the boiling point of a fractioned liquid, the working liquid is heated, on the upper radiators in the second circuit a heat exchanger and a fractional liquid under pressure greater than the vapor pressure in this circuit is supplied, heating is carried out by heat exchange as it moves down the radiators, the heating power is coordinated with the amount of liquid supplied and the fraction of the product obtained evaporates, the amount of fractionated liquid at the bottom of the second the circuit is optimized according to the maximum efficiency of the process (i.e. it is necessary that the liquid at the bottom of the second circuit be sufficient to block the outlet opening in front of the exhaust valve, of not too much to accumulated liquid does not overlap a large number of radiators in the loop), and the resulting product is withdrawn from the heat exchanger.
Разновидностью предлагаемого способа является то, что после прохода разделяемой на фракции жидкостью теплообменника и выпаривания из нее получаемого продукта, жидкость выводят из теплообменника.A variation of the proposed method is that after the passage of the heat-exchanger liquid that is divided into fractions and the evaporation of the obtained product from it, the liquid is removed from the heat exchanger.
Следующей разновидностью предлагаемого способа является то, что нагрев разделяемой на фракции жидкости осуществляют до максимальной температуры, установленной технологией разделения ее на фракции.The next kind of the proposed method is that the heating of the liquid divided into fractions is carried out up to the maximum temperature established by the technology of its separation into fractions.
Следующей разновидностью предлагаемого способа является то, что после слива из теплообменника разделенной на фракции жидкости, ей, уже без получаемого продукта, нагревают подаваемую на радиаторы теплообменника жидкость, разделяемую на фракции, например, путем подачи в отдельный теплообменник.A further variation of the proposed method is that after draining from the heat exchanger the fractioned liquid, it already without the product obtained, heat the liquid supplied to the heat exchanger radiators divided into fractions, for example, by feeding it into a separate heat exchanger.
Следующей разновидностью предлагаемого способа является то, что выводимым из теплообменника полученным продуктом нагревают разделяемую на фракции жидкость, например, путем подачи его в отдельный теплообменник.A further variation of the proposed method is that the product obtained from the heat exchanger heats up the liquid that is divided into fractions, for example, by feeding it into a separate heat exchanger.
Следующей разновидностью предлагаемого способа является то, что процесс контролируют с помощью датчиков, а информацию, поступающую с них, обрабатывают на автоматизированном устройстве.The next kind of the proposed method is that the process is controlled by means of sensors, and the information coming from them is processed on an automated device.
Следующей разновидностью предлагаемого способа является то, что процесс нагрева дублируют, причем в этом случае, в качестве разделяемой по фракциям жидкости используют полученный продукт.A further variation of the proposed method is that the heating process is duplicated, in which case, the resulting product is used as a fractional liquid.
Для реализации способа предлагается устройство разделения жидкости на фракции, выполненное в виде теплообменника, содержащего, как правило, термоизолированный корпус, с, как минимум, одним входным и\или выходным патрубком и образующий второй контур теплообменника, в котором согласно изобретения, внутри корпуса расположен первый контур теплообменника, выполненный в виде трубки с установленными наружными радиаторами, расположенными во втором контуре теплообменника, причем, полость трубки закольцована трубопроводам и преимущественно через установленный насос и полностью заполнена рабочей жидкостью, кроме того, по крайней мере, у одного трубопровода имеется тепловой контакт с нагревателем, расположенным, как правило, вне полости трубки.To implement the method, a device for separating a liquid into fractions is proposed, made in the form of a heat exchanger containing, as a rule, a thermally insulated housing with at least one inlet and / or outlet nozzle and forming a second heat exchanger circuit in which, according to the invention, the first the circuit of the heat exchanger, made in the form of a tube with installed external radiators located in the second circuit of the heat exchanger, moreover, the cavity of the tube is looped around pipelines and mainly h Res pump installed and completely filled with liquid, in addition, at least one pipe has thermal contact with a heater disposed, generally, outside of the tube.
Разновидностью предлагаемого устройства является то, что трубка с наружными радиаторами выполнена из теплопроводного материала, например, из меди.A variation of the proposed device is that the tube with external radiators is made of heat-conducting material, for example, copper.
Следующей разновидностью предлагаемого устройства является то, что выходной патрубок или патрубки соединены с входом дополнительного теплообменника, второй контур которого, соединен с полостью корпуса, в которой находится разделяемая по фракциям жидкость.The next type of the proposed device is that the outlet or pipes are connected to the inlet of an additional heat exchanger, the second circuit of which is connected to the cavity of the body in which the liquid is divided into fractions.
Следующей разновидностью предлагаемого устройства является то, что соединение с полостью корпуса выполнено в виде общего патрубка, а именно входного для разделяемой на фракции жидкости, и выходного для получаемого продукта.The next version of the proposed device is that the connection with the cavity of the body is made in the form of a common pipe, namely the inlet for the fractioned liquid, and the outlet for the resulting product.
Следующей разновидностью предлагаемого устройства является то, что дополнительный теплообменник или теплообменники расположены осесимметрично на внешней или внутренней стороне корпуса.A further variation of the proposed device is that the additional heat exchanger or heat exchangers are located axisymmetrically on the outer or inner side of the housing.
Указанная совокупность признаков проявляет новые свойства, заключающиеся в том, что их использование повышает эффективность использования тепловой энергии, затрачиваемой для процесса разделения жидкости на фракции и. тем самым повышение КПД всего процесса.This set of features exhibits new properties, which consist in the fact that their use increases the efficiency of using thermal energy expended for the process of separation of a liquid into fractions and. thereby increasing the efficiency of the entire process.
В качестве примера реализации предлагаемого решения технической задачи представлены устройства на Фиг. 1-3, где:As an example of the implementation of the proposed solution of the technical problem, the devices in FIG. 1-3, where:
Фиг. 1 - устройство для реализации способа по п. 1 (с разновидностями),FIG. 1 - a device for implementing the method according to claim 1 (with variations),
Фиг. 2 - разновидность устройства по п. 11,FIG. 2 - a type of device according to
Фиг. 3 - разновидность устройства по п. 12,FIG. 3 - a type of device according to
Фиг. 4-7 - разновидности радиаторов.FIG. 4-7 - types of radiators.
На данных фигурах введены следующие обозначения:In these figures, the following notation is introduced:
1. корпус1. case
2. входной патрубок2. inlet
3. выходной патрубок3. outlet pipe
4. выходной патрубок4. outlet
5. тепловая трубка5. heat pipe
6. перфорированные радиаторы6. perforated radiators
7. рабочая жидкость7. working fluid
8. нагревательное устройство8. heating device
9. запорный кран9. stopcock
10. дополнительный теплообменник10. additional heat exchanger
11. трубопровод11. pipeline
12. разделяемая по фракциям жидкость12. fractional liquid
13. запорный кран13. shut-off valve
14. теплоизолирующий слой14. heat insulating layer
15. датчик температуры15. temperature sensor
16. нижний поплавок датчика уровня жидкости16. bottom float of fluid level sensor
17. верхний поплавок датчика уровня жидкости17. Top float of fluid level sensor
18. емкость для готового продукта18. capacity for finished product
19. емкость для разделяемой по фракциям жидкости19. capacity for fluid separated by fraction
20. насос20. pump
21. трубопровод21. pipeline
22. насос для рабочей жидкости22. pump for working fluid
23. емкость для рабочей жидкости23. capacity for working fluid
Для реализации способа по п. 1 формулы предлагается устройство (см. Фиг. 1), выполненное в виде теплообменника, содержащего, термоизолированный корпус 1, с одним входным 2 и двумя выходными патрубками 3, 4 и образующего второй контур данного теплообменника. Внутри корпуса расположен первый контур теплообменника, выполненный в виде трубки 5 с установленными наружными перфорированными радиаторами 6, расположенными в полости второго контура теплообменника, (радиаторы второго контура, на которые подается разделяемая на фракции жидкость, могут быть различной формы и устройства. Главная их задача: обеспечить максимальную передачу тепловой энергии от нагревательного устройства разделяемой на фракции жидкости. В остальном форма и различные варианты исполнения радиаторов лишь меняют в ту или иную сторону коэффициент полезного действия системы). Полость трубки 5, заполнена рабочей жидкостью 7, имеющей возможность нагрева с помощью расположенного преимущественно на периферии нагревательного устройства 8, а к верхней ее части подстыкован трубопровод 21, закольцовывающий ее через насос 22 и емкость для рабочей жидкости 23 с нижней ее частью. Трубка 5 с наружными радиаторами 6 выполнена из теплопроводного материала, например, из меди. Кроме того, патрубок вывода готового продукта 3 соединены с входом дополнительного теплообменника 10, второй контур которого, соединен трубопроводом 11 с полостью корпуса 1, в которой находится разделяемая по фракциям жидкость 12, патрубок 4 для ее вывода расположен в нижней части корпуса 1 (на нем расположен запорный кран 13). На корпус 1 нанесен теплоизолирующий слой 14. В нижней части корпуса расположены датчики 15, 16, 17. Кроме того, устройство снабжено емкостью для готового продукта 18 и емкостью 19 с насосом 20 для разделяемой по фракциям жидкости. В емкости 23 расположено нагревательное устройство 8.To implement the method of
Радиаторы второго контура, на которые подается разделяемая на фракции жидкость, могут быть различных форм и конструкций (см. фиг. 4-7). Главная их задача: обеспечить максимальную передачу тепловой энергии от нагревательного устройства разделяемой на фракции жидкости. В остальном форма и различные варианты исполнения радиаторов лишь меняют в ту или иную сторону коэффициент полезного действия системы. В связи с этим радиаторы должны быть изготовлены из теплопроводящего материала (например, из меди), иметь хороший контакт с центральной трубкой, которая также изготовлена из теплопроводящего материала и получает тепловую энергию от нагревательного устройства, и обеспечивать максимальный по площади соприкосновения его времени контакт радиаторов и разделяемой на фракции жидкости. Также необходимо обеспечить отсутствие обхода разделяемой на фракции жидкости мимо радиаторов и прямого попадания жидкости на дно системы, где должна находиться отработанная жидкость (проваливание через несколько радиаторов в сквозные отверстия радиаторов, расположенные друг над другом, перелив жидкости через край радиатора и другие случаи).The radiators of the second circuit, to which the liquid is divided into fractions, can be of various forms and structures (see Fig. 4-7). Their main task: to ensure the maximum transfer of thermal energy from the heating device of a fractional liquid. Otherwise, the shape and various versions of the radiators only change in one direction or another, the efficiency of the system. In this regard, the radiators must be made of heat-conducting material (for example, copper), have good contact with the central tube, which is also made of heat-conducting material and receives thermal energy from the heating device, and ensure that the radiators and fractional liquid. It is also necessary to ensure that there is no bypass of the fluid that is divided into fractions past the radiators and the direct flow of fluid to the bottom of the system where the waste fluid should be (falling through several radiators into the radiator through holes located one above the other, overflowing the fluid through the edge of the radiator and other cases).
Приведено несколько примеров исполнения радиаторов:There are several examples of the execution of radiators:
Первый вариант исполнения (фиг. 4) - это перфорированные тарелки, расположенные горизонтально, имеющие бортик по краям, исключающий стекания жидкости на дно системы.The first embodiment (Fig. 4) is perforated plates, arranged horizontally, with a rim at the edges, which prevents the liquid from flowing to the bottom of the system.
Второй вариант исполнения (фиг. 5) - это перфорированные тарелки, расположенные горизонтально с уклоном, расположенные с чередованием: с уклоном вниз меньшего диаметра, с уклоном вверх большего диаметра.The second embodiment (Fig. 5) is perforated plates arranged horizontally with a slope, arranged with alternation: with a slope downward of a smaller diameter, with a slope upward of a larger diameter.
Третий вариант (фиг. 6) аналогичен второму, за исключением того, что тарелки имеют особую конструкцию, обеспечивая определенное движение по ним жидкости (например, спиралевидные каналы на тарелках).The third option (Fig. 6) is similar to the second, except that the plates have a special design, providing a certain movement of fluid through them (for example, spiral channels on the plates).
Четвертый вариант исполнения (фиг. 7) - это теплопроводящий спиралевидный канал, по которому жидкость стекает вниз по системе, проходя относительно длинный путь.)The fourth embodiment (Fig. 7) is a heat-conducting spiral channel through which fluid flows down through the system, passing a relatively long path.)
Для начала работы предлагаемого устройства необходимо включить нагревательное устройство 8 и циркуляционный насос 22, подождать, пока рабочая жидкость нагреется, и нагревательное устройство 8 по достижении нужной температуры временно отключится. Запустить остальные узлы системы в работу.To start the operation of the proposed device, it is necessary to turn on the
Разделяемая по фракциям жидкость из бака 19 при помощи насоса 20 поступает в дополнительный теплообменник 10 в качестве охлаждающей жидкости, принимая тепло от пара, поступающего из выходного патрубка 3. Насос 20 включается, когда поплавок датчика 17 находится в нижнем положении (опустился). Нагретая разделяемая по фракциям жидкость по трубке поступает во второй контур теплообменника и попадает на перфорированные радиаторы 6, нагревается и частично испаряется, теряя легкокипящие фракции. После испарения, на дно попадает отработанная жидкость. Она задерживается с помощью запорного крана 13, который открывается, если поплавок датчика 16 находится в верхнем положении (всплыл) и датчик температуры 15 показывает температуру выше заданной. Если он показывает температуру ниже заданной, то кран 13 закрыт, и отработанная жидкость продолжает прогреваться, испаряя необходимые легкокипящие фракции. Если верхний поплавок 17 датчика уровня жидкости перейдет в верхнее положение (жидкость не прогрелась и кран 13 еще не открыт), насос 20 перестает работать и жидкость перестанет поступать в систему. Пар, поступающий в дополнительный теплообменник, отдает тепло разделяемой по фракциям жидкости и попадает в виде конечного продукта в приемную емкость 19. Запорный кран 13 открывается, только если поплавок 16 находится в верхнем положении (всплыл) и датчик температуры 12 показывает температуру выше заданной. Если датчик температуры 12 показывает температуру ниже заданной, то запорный кран 13 закрыт, и жидкость продолжает прогреваться, испаряя необходимые фракции. Если поплавок 16 опущен, то запорный кран 13 также закрыт, тем самым создавая гидрозатвор в нижней части корпуса 1. Это предотвращает выход испаренных фракций через запорный кран 13, предназначенный для вывода отработанной жидкости.(При наступлении данной ситуации система исключает возможные потери отделяемых фракций при выводе отработанной жидкости, в которой нужные фракции еще не до конца испарились (если температура отработанной жидкости не дошла до установленной конкретным техническим процессом для конкретной разделяемой жидкости), а также система предотвратит переизбыток отработанной жидкости во втором контуре, что за собой повлечет перекрытие большого количество радиаторов, что в конечном итоге, может полностью нарушить технический процесс. Если в данной ситуации процесс подачи жидкости не остановить, то на первом этапе предположительно будет значительно снижаться КПД системы и количество извлекаемых фракций снизится до минимального, а в дальнейшем система переполнится, и в конечный продукт будет поступать исходная жидкость. Температурные режимы определяются отдельно для каждой разделяемой жидкости по температуре кипения ее составляющих, а также с учетом того, что температура жидкости активного испарения при кипении отдельных фракций значительно отличается от температуры жидкости активного испарения этих же фракций при кипении смеси составляющих с различной температурой их кипения. Тем самым пределы температур подбираются следующим образом: нижний температурный предел устанавливается по начальной фазе активного испарения (что положительно сказывается на взаимодействии всех компонентов системы), верхний предел определяется максимальной температурой кипения жидкости, при которой из нее уже испарились все необходимые фракции. Например, при разделении сброженного дрожжевыми культурами сахарного сусла для извлечения из него максимального количества этилового спирта можно установить пределы температур 60-120 градусов по Цельсию. Сужение этих пределов для данной жидкости возможно, но возможны потери отбираемой жидкости. Верхний предел завышен для компенсации изменений кипения при избыточном давлении. Для других жидкостей, например нефтепродуктов, подбираются иные пределы температур.) Рабочая жидкость постоянно циркулирует преимущественно при помощи циркуляционного насоса 22. Без насоса (например, за счет стремления масс с более высокой температурой подниматься вверх) возможно снижение КПД из-за снижения передачи тепловой энергии от нагревательного устройства, разделяемой на фракции жидкости.The fractions of the liquid from the
Особенности системыSystem features
Внешний нагрев рабочей жидкости позволяет использовать различные способы ее нагрева (электричество, газ, дрова), как поодиночке, так и в совокупности.External heating of the working fluid allows the use of various methods of heating it (electricity, gas, firewood), both individually and collectively.
На Фиг. 2 показана разновидность устройства отличающегося тем, что соединение с полостью корпуса 1 с входом дополнительного теплообменника 10, выполнено в виде общего патрубка, а именно входного для разделяемой на фракции жидкости, и выходного для получаемого продукта. А в остальном его работа аналогична функционированию описанных устройств.FIG. 2 shows a variety of devices characterized in that the connection with the cavity of the
На Фиг. 3 показана разновидность устройства отличающегося тем, что дополнительный теплообменник или теплообменники расположены осесимметрично на внешней или внутренней стороне корпуса 1. Его работа аналогична функционированию описанных устройств.FIG. 3 shows a type of device, characterized in that the additional heat exchanger or heat exchangers are located axisymmetrically on the outer or inner side of the
Таким образом, указанная совокупность признаков, их использование, повышает эффективность использования тепловой энергии, затрачиваемой для процесса разделения жидкости на фракции, повышая тем самым коэффициент полезного действия, как технологии, так и установки в целом.Thus, this set of features, their use, increases the efficiency of using thermal energy expended for the process of separating a liquid into fractions, thereby increasing the efficiency of both the technology and the installation as a whole.
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018127235A RU2688317C1 (en) | 2018-07-24 | 2018-07-24 | Method of liquid separation into fractions and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018127235A RU2688317C1 (en) | 2018-07-24 | 2018-07-24 | Method of liquid separation into fractions and device for its implementation |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017137703A Division RU2664470C1 (en) | 2017-10-27 | 2017-10-27 | Method of heating fractional liquid and device therefor (options) |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2688317C1 true RU2688317C1 (en) | 2019-05-21 |
Family
ID=66636897
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018127235A RU2688317C1 (en) | 2018-07-24 | 2018-07-24 | Method of liquid separation into fractions and device for its implementation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2688317C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2075020C1 (en) * | 1995-05-30 | 1997-03-10 | Дмитрий Львович Астановский | Apparatus for heat exchange and diffusion processes |
RU2102104C1 (en) * | 1995-08-21 | 1998-01-20 | Альберт Фаритович Сайфутдинов | Method of separating multicomponent mixtures of closely boiling and mutually soluble liquids |
RU2119814C1 (en) * | 1997-11-19 | 1998-10-10 | "Дочернее акционерное общество "Центральное конструкторское бюро нефтеаппаратуры" | Liquid-gas contact apparatus |
RU2422368C2 (en) * | 2008-12-15 | 2011-06-27 | Борис Алексеевич Зимин | Method for distillation of multi-component liquids |
EA026632B1 (en) * | 2014-01-27 | 2017-04-28 | Сергей Евгеньевич УГЛОВСКИЙ | Method for separating multi-component mixtures into fractions |
-
2018
- 2018-07-24 RU RU2018127235A patent/RU2688317C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2075020C1 (en) * | 1995-05-30 | 1997-03-10 | Дмитрий Львович Астановский | Apparatus for heat exchange and diffusion processes |
RU2102104C1 (en) * | 1995-08-21 | 1998-01-20 | Альберт Фаритович Сайфутдинов | Method of separating multicomponent mixtures of closely boiling and mutually soluble liquids |
RU2119814C1 (en) * | 1997-11-19 | 1998-10-10 | "Дочернее акционерное общество "Центральное конструкторское бюро нефтеаппаратуры" | Liquid-gas contact apparatus |
RU2422368C2 (en) * | 2008-12-15 | 2011-06-27 | Борис Алексеевич Зимин | Method for distillation of multi-component liquids |
EA026632B1 (en) * | 2014-01-27 | 2017-04-28 | Сергей Евгеньевич УГЛОВСКИЙ | Method for separating multi-component mixtures into fractions |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4552208A (en) | Heat actuated system for circulating heat transfer fluids | |
BR112012015389B1 (en) | APPARATUS FOR ENERGY RECOVERY FROM A HOT ENVIRONMENT AND METHOD FOR RECOVERING ENERGY FROM A HOT ENVIRONMENT | |
US4517057A (en) | Method and apparatus for short-path distillation | |
RU2688317C1 (en) | Method of liquid separation into fractions and device for its implementation | |
RU182022U1 (en) | Device for producing alcohol | |
RU2664470C1 (en) | Method of heating fractional liquid and device therefor (options) | |
JP2015051414A (en) | Three-layer hybrid distillator and system | |
CN103182194A (en) | Integrated-type liquid vaporization-separation tank device | |
US20080257535A1 (en) | Shower trap heat recovery apparatus | |
CN204601659U (en) | Integrated form fractionating column | |
RU2641764C2 (en) | Device for removing moisture in vacuum | |
CN105271458A (en) | Multi-effect vacuum boiling type sea water desalinization apparatus | |
RU2684602C1 (en) | Method of reflux level control, refrigerator and selection unit for its implementation | |
RU155050U1 (en) | OIL DRAINAGE DEVICE | |
CN208803050U (en) | Wine liquid circulation heat exchanger | |
US1284406A (en) | System for supplying drinking-water. | |
RU2647731C1 (en) | Mobile equipment for liquid distillation | |
RU60932U1 (en) | DISTILLATION UNIT | |
CN203429138U (en) | Heavy and light component fractionating system | |
RU2463097C1 (en) | Heat exchanger | |
US1180786A (en) | Apparatus for removing gases from and purifying liquids. | |
RU147398U1 (en) | FILM EVAPORATOR | |
RU2800690C2 (en) | Double distillation apparatus for producing top quality ethyl alcohol distillate | |
CN208785789U (en) | A kind of forced circulation high-efficiency foam remover | |
CN209138005U (en) | A kind of improved Distallation systm automatic sewage discharging device |