RU2720786C1 - Rectification tower - Google Patents

Rectification tower Download PDF

Info

Publication number
RU2720786C1
RU2720786C1 RU2019123140A RU2019123140A RU2720786C1 RU 2720786 C1 RU2720786 C1 RU 2720786C1 RU 2019123140 A RU2019123140 A RU 2019123140A RU 2019123140 A RU2019123140 A RU 2019123140A RU 2720786 C1 RU2720786 C1 RU 2720786C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flange
ring
shell
inner shell
flanges
Prior art date
Application number
RU2019123140A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Николаевич Дулепов
Илья Николаевич Звонков
Владимир Васильевич Глушко
Константин Владимирович Скиба
Сергей Владимирович Чинейкин
Сергей Александрович Шипулин
Сергей Александрович Коньков
Рашид Амирович Митюков
Original Assignee
Акционерное общество "Чепецкий механический завод"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Чепецкий механический завод" filed Critical Акционерное общество "Чепецкий механический завод"
Priority to RU2019123140A priority Critical patent/RU2720786C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2720786C1 publication Critical patent/RU2720786C1/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B01D3/16—Fractionating columns in which vapour bubbles through liquid
    • B01D3/18—Fractionating columns in which vapour bubbles through liquid with horizontal bubble plates
    • 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
    • B01D3/32—Other features of fractionating columns ; Constructional details of fractionating columns not provided for in groups B01D3/16 - B01D3/30

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to chemical engineering, can be used in designing and manufacturing rectification columns intended for operation with high corrosion media at high temperatures, for example, for separation of zirconium and hafnium chlorides by fractionation of their mixture in solvent-melt of potassium chloraluminate. Rectification column includes a cube, a refluxer, a body with process nozzles, consisting of rings, connected by means of welding flanges and fasteners with gaskets between flanges, horizontal plates with contact branch pipes and caps, by overflow pipes, vertical partitions for creation of hydraulic locks. Said recesses are composed of two concentric shell rings arranged with clearance. King flanges are welded to external shell. Annular groove is made in upper flange of ring. Support ring and concentric gland rings with pressure flange and parts of its attachment to lower flange of rings are installed in formed gap between flange of ring and inner shell. In the lower flange of the ring there is an annular groove with a pressure flange installed in it and welded to the inner shell and equipped with parts for its attachment to the upper flange of the ring and a ring shell installed with a gap relative to the inner shell of the underlying bowl. Gaskets are installed between pressure flanges of adjacent rings. Concentric packing rings are made of carbon braided packing impregnated with graphite suspension. Height of the gap from the upper cut of the inner shell ring to the pressing flange of the above located ring is preferably taken to be greater than the value (Δlint – Δlext) by at least 1.5 times, where Δl int – temperature elongation of inner ring shell during operation, mm; Δlext – thermal elongation of external ring shell during operation, mm.
EFFECT: efficient continuous operation of the rectification column for processing corrosive media at high temperature of the process for a long period of time with high economic indices.
3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области химического машиностроения, может быть использовано при конструировании и изготовлении ректификационных колонн, предназначенных для работы с высококоррозионными средами при повышенных температурах, например, для разделения хлоридов циркония и гафния методом ректификации их смеси в растворителе-расплаве хлоралюмината калия.The invention relates to the field of chemical engineering, can be used in the design and manufacture of distillation columns designed to work with highly corrosive media at elevated temperatures, for example, for the separation of zirconium and hafnium chlorides by the method of distillation of their mixture in a solvent-molten potassium chloroaluminate.

Известна ректификационная колонна классической конструкции, включающая куб, дефлегматор, снабженный теплообменными устройствами, корпус с технологическими патрубками, состоящей из царг с горизонтальными колпачковыми тарелками (Ю.Н.Дулепов, В.С.Весловский, В.В.Глушко «Разработка оборудования опытно-промышленной установки разделения хлоридов циркония и гафния методом ректификации. Расчет и проектирование» труды АО «СвердНИИхиммаш», вып.12 (76), стр. 298-304, 2005).A distillation column of a classical design is known, including a cube, a reflux condenser equipped with heat exchangers, a housing with technological nozzles, consisting of a tsar with horizontal cap plates (Yu.N. Dulepov, V.S. Veslovsky, V.V. Glushko “Development of experimental equipment industrial unit for the separation of zirconium and hafnium chlorides by the method of rectification. Calculation and design "Proceedings of JSC" SverdNIIkhimmash ", issue 12 (76), pp. 298-304, 2005).

Колонна предназначена для разделения хлоридов циркония и гафния в растворителе - хлоралюминате калия при температуре до 650 °C. В качестве конструкционного материала принят никелевый сплав ХН65МВУ.The column is designed for the separation of zirconium and hafnium chlorides in a solvent - potassium chloraluminate at temperatures up to 650 ° C. Nickel alloy ХН65МВУ is accepted as a structural material.

Колонна позволяет осуществить процесс разделения хлоридов, однако имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что конструкционный материал подвержен явлению коррозионного растрескивания за счет одновременного воздействия высококоррозионной среды и механических нагрузок в конструкционном материале, неизбежных при данной конструкции колонны. Это может привести к необходимости частых остановок аппарата на ремонт со снижением экономических показателей эксплуатации и возможностью получения продукта ненадлежащего качества.The column allows the chloride separation process to be carried out, however, it has a significant drawback in that the structural material is susceptible to the phenomenon of corrosion cracking due to the simultaneous action of a highly corrosive environment and mechanical stresses in the structural material that are inevitable with a given column design. This can lead to the need for frequent stops of the device for repair with a decrease in economic indicators of operation and the possibility of obtaining a product of inadequate quality.

Одним из путей усовершенствования конструкции ректификационной колонны является футеровка поверхностей защитными материалами, стойкими в перерабатываемых агрессивных средах и не подверженными явлению растрескивания.One of the ways to improve the design of a distillation column is the lining of surfaces with protective materials that are resistant in processed aggressive environments and not subject to the phenomenon of cracking.

Наиболее близкой то технической сущности является ректификационная колонна (SU № 456439, МКИ B01D/32, опубл. 27.10.1977), содержащая вертикальный цилиндрический корпус, выполненный из днища, царг и крышки, футерованных слоем фторопласта. В корпусе установлены горизонтальные тарелки из фторопласта, внутренние насадочные элементы изготовлены из кварца.The closest technical essence is the distillation column (SU No. 456439, MKI B01D / 32, publ. 10/27/1977), containing a vertical cylindrical body made of a bottom, casing and cover, lined with a layer of fluoroplastic. Horizontal fluoroplastic plates are installed in the casing; internal nozzle elements are made of quartz.

В колонне решены вопросы защиты конструкции от коррозионного воздействия среды (включая коррозионное растрескивание), однако используемый материал - фторопласт - при повышенных температурах ведет себя непредсказуемо, подвержен неравномерным температурным деформациям, что может привести к разгерметизации фланцевых соединений царг с необходимостью остановки аппарата на ремонт. Это не позволяет создать работоспособную колонну данной конструкции для переработки коррозионно-активных сред при высоких значениях температуры процесса.The column addressed the issues of protecting the structure from the corrosive effects of the medium (including corrosion cracking), however, the material used - fluoroplastic - behaves unpredictably at elevated temperatures, is subject to uneven temperature deformations, which can lead to depressurization of the flange joints of the casing with the need to stop the device for repair. This does not allow you to create a workable column of this design for the processing of corrosive environments at high process temperatures.

Техническим результатом, на который направлено изобретение, является обеспечение эффективной непрерывной работы ректификационной колонны для переработки коррозионно-активных сред при высокой температуре в течение длительного времени с высокими экономическими показателями.The technical result to which the invention is directed is to ensure efficient continuous operation of a distillation column for processing corrosive atmospheres at high temperature for a long time with high economic indicators.

Технический результат достигается благодаря тому, что в ректификационной колонне, включающей куб, дефлегматор, снабженный теплообменными устройствами, выполненными в виде змеевиков, корпус с технологическими патрубками, состоящий из царг, соединенных с помощью приварных фланцев и крепежных изделий с прокладками между фланцами, горизонтальных тарелок с контактными патрубками и колпачками, переливными трубами, вертикальными перегородками для создания гидрозатворов, согласно изобретению корпус царг выполнен из двух концентрических обечаек, установленных с зазором между ними, фланцы царг приварены к наружной обечайке, в верхнем фланце царг выполнена кольцевая проточка, в образовавшийся зазор между фланцем царг и внутренней обечайкой корпуса установлены опорное кольцо и концентрические сальниковые кольца с нажимным фланцем и деталями крепления его к нижнему фланцу царг, в нижнем фланце царг выполнена кольцевая проточка с установленным в ней и приваренным к внутренней обечайке нажимным фланцем, снабженным деталями крепления его к верхнему фланцу царг и кольцевой обечайкой, установленной с зазором по отношению к внутренней обечайке нижерасположенной царги, между нажимными фланцами соседних по высоте царг установлены прокладки. Концентрические сальниковые кольца выполнены из углеродной плетеной набивки, пропитанной графитовой суспензией. Высота зазора от верхнего среза внутренней обечайки царги до нажимного фланца вышерасположенной царги предпочтительно принимается больше величины (Δlвнутр _ Δlнаруж) не менее чем в 1,5 раза,The technical result is achieved due to the fact that in a distillation column, including a cube, a reflux condenser equipped with heat exchangers made in the form of coils, a housing with technological pipes, consisting of a barrel, connected with welded flanges and fasteners with gaskets between the flanges, horizontal plates with contact nozzles and caps, overflow pipes, vertical partitions for creating hydraulic locks, according to the invention, the housing is made of two concentric shells installed with a gap between them, the flanges of the housing are welded to the outer shell, in the upper flange of the housing there is an annular groove, into the gap formed between the flange tsar and an inner shell of the housing a support ring and concentric stuffing rings with a pressure flange and parts for attaching it to the lower flange of the tsar are installed, an annular groove is made in the lower flange of the tsar with a pressure flange installed in it and welded to the inner shell a gasket equipped with parts for attaching it to the upper flange of the drawer and an annular shell mounted with a gap in relation to the inner shell of the lower drawer, gaskets are installed between the pressure flanges of the drawers adjacent to the height. Concentric stuffing rings are made of carbon braided packing impregnated with graphite suspension. The height of the gap from the upper cut of the inner shell of the drawer to the pressure flange of the upstream drawer is preferably taken to be greater than the value (Δl int _ Δl out ) not less than 1.5 times,

где Δlвнутр - температурное удлинение внутренней обечайки царги при эксплуатации, мм;where Δl int - temperature elongation of the inner shell of the drawer during operation, mm;

Δlнаруж - температурное удлинение наружной обечайки царги при эксплуатации, мм.Δl out - temperature elongation of the outer shell of the drawer during operation, mm

Выполнение царг из двух концентрических обечаек, установленных с зазором между ними, и приварка фланцев к наружной обечайке обеспечивают дифференциацию функций обечаек. Наружная обечайка выполняет функцию несущей конструкции и обеспечивает прочностные характеристики колонны, а внутренняя обечайка разгружена и выполняет функцию коррозионной защиты аппарата от агрессивной среды. При этом появляется возможность выполнить наружную обечайку из конструкционного материала, менее коррозионностойкого к перерабатываемой среде и, как правило, более дешевого, что приводит к экономической эффективности предлагаемого изобретения. Одновременно практически исключается явление коррозионного растрескивания конструкционного материала, из которого выполнена внутренняя обечайка, из-за отсутствия в ней механических напряжений, что позволяет обеспечить непрерывную работу колонны в течение длительного периода.The execution of the casing of two concentric shells installed with a gap between them, and the welding of the flanges to the outer shell provide differentiation of the functions of the shells. The outer shell performs the function of the supporting structure and provides strength characteristics of the column, and the inner shell is unloaded and performs the function of corrosion protection of the apparatus from the aggressive environment. In this case, it becomes possible to make the outer shell of a structural material that is less corrosion resistant to the processed medium and, as a rule, cheaper, which leads to the economic efficiency of the invention. At the same time, the phenomenon of corrosion cracking of the structural material from which the inner shell is made is virtually eliminated due to the absence of mechanical stresses in it, which allows for continuous operation of the column for a long period.

Выполнение в верхнем фланце царг кольцевой проточки и установка в образовавшийся зазор между фланцем царг и внутренней обечайкой корпуса опорного кольца, концентрических сальниковых колец с нажимным фланцем и деталями крепления его к нижнему фланцу царг обеспечивает герметичность между обечайками в верхней части царг.Performing an annular groove in the upper flange of the collet and installing a concentric stuffing box with a pressure flange and parts for attaching it to the lower flange of the collet in the gap formed between the flange of the flange and the inner shell of the support ring ensures tightness between the shells in the upper part of the flange.

Кольцевая проточка в нижнем фланце царг и установленный в ней приваренный к внутренней обечайке нажимной фланец, снабженный деталями крепления его к верхнему фланцу царг, обеспечивает жесткую фиксацию в нижней части царг внутренней обечайки.An annular groove in the lower flange of the casing and a pressure flange mounted thereon welded to the inner shell, provided with parts for attaching it to the upper flange of the casing, provides rigid fixation in the lower part of the casing of the inner shell.

Установка на нажимном фланце в нижнем фланце царг кольцевой обечайки с зазором по отношению к внутренней обечайке нижерасположенной царги предотвращает попадание коррозионной жидкой среды, движущейся по колонне вниз, в узлы уплотнения царг, в сальниковые кольца и прокладки между фланцами.Installing an annular shell on the pressure flange in the lower flange of the collet with a gap with respect to the inner shell of the collet below prevents corrosive fluid moving down the column into the collet seal assemblies, stuffing rings and gaskets between the flanges.

Установка прокладок между нажимными фланцами обеспечивает герметичность фланцевых соединений царг.The installation of gaskets between the pressure flanges ensures the tightness of the flange joints of the drawer.

Применение сальниковых колец, выполненных из углеродной набивки, пропитанной графитовой суспензией, обеспечивает надежную работу данного узла при высоких температурах в большинстве перерабатываемых высококоррозионных сред.The use of stuffing rings made of carbon packing impregnated with graphite suspension ensures reliable operation of this unit at high temperatures in most processed highly corrosive environments.

При эксплуатации колонны температура внутренней обечайки значительно превышает температуру наружной обечайки из-за термического сопротивления среды в зазоре между ними (воздуха или инертного газа). За счет этого имеют место различные температурные удлинения обечаек. Согласно предлагаемому изобретению, безопасная работоспособность конструкции обеспечивается тем, что высота зазора от верхнего среза внутренней обечайки царги до нажимного фланца вышерасположенной царги принимается больше величины (Δlвнутр - Δlнаруж) не менее чем в 1,5 раза, During operation of the column, the temperature of the inner shell is much higher than the temperature of the outer shell due to the thermal resistance of the medium in the gap between them (air or inert gas). Due to this, there are various temperature lengthenings of the shells. According to the invention, the safe operability of the structure is ensured by the fact that the clearance height from the upper cut of the inner shell of the drawer to the pressure flange of the upstream drawer is taken to be greater than the value (Δl int - Δl out ) not less than 1.5 times,

где Δlвнутр - температурное удлинение внутренней обечайки царги при эксплуатации, мм;where Δl int - temperature elongation of the inner shell of the drawer during operation, mm;

Δlнаруж - температурное удлинение наружной обечайки царги при эксплуатации, мм.Δl out - temperature elongation of the outer shell of the drawer during operation, mm

При этом коэффициент 1,5 компенсирует возможные отклонения расчетных величин Δl от реальных.Moreover, the coefficient 1.5 compensates for possible deviations of the calculated values of Δl from the real ones.

Заявляемое техническое решение иллюстрируется следующими чертежами. На фиг.1 - общий вид ректификационной колонны; на фиг.2 - царга колонны; на фиг.3 - узел А колонны.The claimed technical solution is illustrated by the following drawings. Figure 1 - General view of a distillation column; figure 2 - the king of the column; figure 3 - node And columns.

Ректификационная колонна состоит из дефлегматора 1, снабженного теплообменными устройствами 2, выполненными из змеевиков (на фиг. не указаны), корпуса 3, состоящего из царг 4, куба 5. Царги соединены друг с другом приварными фланцами 6, 7. Колонна снабжена технологическими патрубками 8-14. Фланцы царг снабжены крепежными изделиями 15-17 и прокладками 18. В царгах расположены горизонтальные тарелки 19 с контактными патрубками 20 и колпачками 21. Соседние тарелки соединены переливными трубами 22, на входе и выходе которых установлены вертикальные перегородки 23 и 24, обеспечивающие соответственно поддержание определенного уровня жидкости на тарелке и гидрозатвор на выходе из переливных труб.The distillation column consists of a reflux condenser 1, equipped with heat exchangers 2 made of coils (not shown in Fig.), A housing 3, consisting of a drawer 4, cube 5. The drawbars are connected to each other by welded flanges 6, 7. The column is equipped with technological pipes 8 -14. The drawer flanges are equipped with fasteners 15-17 and gaskets 18. In the drawers there are horizontal plates 19 with contact pipes 20 and caps 21. The adjacent plates are connected by overflow pipes 22, at the input and output of which vertical partitions 23 and 24 are installed, which ensure corresponding maintenance of a certain level liquid on the plate and a water seal at the outlet of the overflow pipe.

Царги колонны выполнены из двух обечаек 25, 26 с зазором между ними. Фланцы царг 6, 7 приварены к наружной обечайке 26, образуя жесткую конструкцию колонны, воспринимающую все нагрузки и обеспечивающую ее прочностные характеристики. В верхнем фланце 7 царг выполнена кольцевая проточка и в зазор между фланцем и внутренней обечайкой 25 установлены опорное кольцо 27, концентрические сальниковые уплотнения 28 и нажимной фланец 29 с деталями крепления 30 к фланцу царги. В нижнем фланце царг также выполнена кольцевая проточка, в которую установлен нажимной фланец 31, приваренный к внутренней обечайке 25, и соединенный с фланцем царг деталями крепления 32. К нажимному фланцу 31 приварена кольцевая обечайка 33, образующая кольцевой зазор с внутренней обечайкой 25. Для обеспечения герметичности между нажимными фланцами установлена прокладка 34.Columns of the column are made of two shells 25, 26 with a gap between them. The flanges of the tsar 6, 7 are welded to the outer shell 26, forming a rigid column structure that perceives all the loads and ensures its strength characteristics. An annular groove is made in the upper flange 7 of the drawer and a support ring 27, concentric stuffing box seals 28 and pressure flange 29 with mounting parts 30 to the drawer flange are installed in the gap between the flange and the inner shell 25. An annular groove is also made in the lower flange of the collet, into which a pressure flange 31 is mounted, welded to the inner shell 25, and connected to the flange of the collet by fastening parts 32. An annular shell 33 is welded to the pressure flange 31, forming an annular gap with the inner shell 25. To ensure tightness between the pressure flanges installed gasket 34.

Сальниковые кольца выполнены из углеродной плетеной набивки, пропитанной графитовой суспензией, например, марки НГ и НУ по
ТУ 2573-002-93978201-2008. Данный вид набивки стоек в кислотах, щелочах, расплавах солей при температурах до 650°С.Stuffing rings are made of carbon braided packing impregnated with graphite suspension, for example, grade NG and NU according to
TU 2573-002-93978201-2008. This type of packing is resistant in acids, alkalis, molten salts at temperatures up to 650 ° C.

Высота зазора от верхнего среза внутренней обечайки царги до нажимного фланца вышерасположенной царги определяется следующим образом. По тепловому балансу колонны вычисляются температуры внутренней и наружной обечаек.The height of the gap from the upper cut of the inner shell of the drawer to the pressure flange of the upstream drawer is determined as follows. The thermal balance of the column calculates the temperature of the inner and outer shells.

Далее расчетным путем определяются температурные удлинения обечаек Δlвнутр и Δlнаруж. Высота зазора принимается в 1,5 раза больше величины (Δlвнутр - Δlнаруж).Further, the temperature elongations of the shells Δl int and Δl out are determined by calculation . The clearance height is taken to be 1.5 times the value (Δl int - Δl out ).

Ректификационная колонна работает следующим образом:The distillation column operates as follows:

Исходная смесь, например, хлоридов циркония и гафния в виде пара или раствора в растворителе - хлоралюминате калия - поступает через штуцер 8 на тарелку питания ректификационной колонны. В колонне циркулирует растворитель, поступая в дефлегматор 1 через штуцер 9 и покидая колонну через штуцер 12. В куб 5 через штуцер 11 непрерывно поступают пары труднолетучего компонента - хлорида циркония из испарителя, входящего в установку разделения. В дефлегматоре происходит процесс растворения в циркулирующем растворителе паров легколетучего компонента - хлорида гафния, выделяемое при этом тепло отводится холодильным агентом, поступающим через штуцер 13 и отводимым через штуцер 14. В результате растворения образуется флегма, стекающая вниз в царги 4 корпуса 3, соединенные друг с другом приварными фланцами 6 и 7 с помощью крепежных изделий 15-17. Флегма взаимодействует с поднимающимся паром на горизонтальных тарелках 19. Пар проходит через контактные патрубки 20 в колпачки 21 и далее в слой жидкости на тарелке, поддерживаемый с помощью вертикальной перегородки 23. Процесс разделения компонентов осуществляется в барботажном слое на тарелке. Пар продолжает движение вверх к следующей тарелке, а жидкость через переливные трубы 22 перетекает на нижерасположенную тарелку. Переливные трубы отделены от колпачковой части тарелки вертикальной перегородкой 24, обеспечивающей создание гидрозатвора между соседними тарелками. Описанный процесс повторяется по всей колонне от тарелки к тарелке. При работе колонны при высокой температуре среды происходит температурное удлинение обечаек 25 и 26 царг, причем удлинение внутренней обечайки больше, чем у наружной, вследствие более высокой ее температуры. Это приводит к тому, что верхняя часть внутренней обечайки перемещается вверх по поверхности нажимного фланца 29, фиксируемого во фланце 7 царги с помощью деталей крепления 30. При этом плотность поверхности контакта обеспечивается сальниковыми уплотнениями 28, установленными на опорное кольцо 27. Крепление внутренней обечайки во фланце 6 царг осуществляется с помощью приварного нажимного фланца 31 и деталей крепления 32. Кольцевая обечайка 33, приваренная к нажимному фланцу 31, препятствует попаданию жидкой фазы к уплотнениям при работе колонны. Герметизация внутренних поверхностей колонны от внешней среды производится прокладками 18 и 34. Степень поджатия сальников и прокладок должна обеспечить отсутствие протечек расплава из колонны.The initial mixture, for example, zirconium and hafnium chlorides in the form of steam or a solution in a solvent - potassium chloraluminate - enters through the nozzle 8 to the rectification column power plate. The solvent circulates in the column, entering the reflux condenser 1 through the nozzle 9 and leaving the column through the nozzle 12. Into the cube 5 through the nozzle 11 the vapors of the non-volatile component — zirconium chloride — continuously enter from the evaporator entering the separation unit. In the reflux condenser, the vapors of the volatile component — hafnium chloride — are dissolved in a circulating solvent, the heat generated is removed by the refrigerant, which enters through the nozzle 13 and is removed through the nozzle 14. As a result of dissolution, phlegm flows down into the casing 4 of the housing 3, connected to each other another with welded flanges 6 and 7 using fasteners 15-17. Phlegm interacts with rising steam on horizontal plates 19. Steam passes through contact nozzles 20 into caps 21 and then into a liquid layer on a plate supported by a vertical partition 23. The separation of components is carried out in a bubble layer on a plate. The steam continues to move up to the next plate, and the liquid flows through the overflow pipes 22 onto the lower plate. The overflow pipes are separated from the cap part of the plate by a vertical partition 24, providing a water seal between adjacent plates. The described process is repeated throughout the column from plate to plate. When the column is operating at high ambient temperature, the shells 25 and 26 of the casing are thermally elongated, and the inner shell is elongated more than the outer shell due to its higher temperature. This leads to the fact that the upper part of the inner shell moves upward on the surface of the pressure flange 29, which is fixed in the flange 7 of the collet using the fastening parts 30. The density of the contact surface is ensured by the packing glands 28 mounted on the support ring 27. The inner shell is secured in the flange 6 drawer is carried out using a welded pressure flange 31 and fastening parts 32. An annular shell 33 welded to the pressure flange 31 prevents the liquid phase from entering the seals during the operation of the column. Sealing the inner surfaces of the column from the external environment is done by gaskets 18 and 34. The degree of preloading of the seals and gaskets should ensure that there are no leaks of melt from the column.

Очищенный от гафния хлорид циркония выводится из куба 5 в виде раствора в растворителе - хлоралюминате калия и отправляется на стадию отгонки в специальную колонну, после которой получается чистый продукт, а растворитель возвращается в дефлегматор колонны 1 через штуцер 9. Концентрат хлорида гафния в виде пара отводится из колонны через штуцер 10 на конденсацию с получением второго продукта.Purified from hafnium zirconium chloride is removed from the cube 5 in the form of a solution in a solvent, potassium chloraluminate, and sent to the stripping stage in a special column, after which a pure product is obtained, and the solvent is returned to the reflux condenser of column 1 through the nozzle 9. The concentrate of hafnium chloride in the form of steam is discharged from the column through the nozzle 10 to condensation to obtain a second product.

Технико-экономический эффект обусловлен снижением затрат на конструкционный материал за счет применения более дешевого материала для изготовления наружной обечайки царг и обеспечения длительной непрерывной эксплуатации аппарата без остановок на проведение ремонтных работ при переработке высококоррозионных сред при повышенных температурах.The technical and economic effect is due to a reduction in the cost of structural material due to the use of cheaper material for the manufacture of the outer shell of the tsar and to ensure long-term continuous operation of the apparatus without stopping repair work during the processing of highly corrosive media at elevated temperatures.

Технической задачей настоящего изобретения является создание ректификационной колонны с колпачковыми тарелками для переработки коррозионно-активных сред при высокой температуре процесса, которая обеспечила бы эффективную непрерывную работу в течение длительного времени с высокими экономическими показателями.An object of the present invention is to provide a distillation column with cap plates for processing corrosive media at a high process temperature, which would ensure efficient continuous operation for a long time with high economic performance.

Claims (5)

1. Ректификационная колонна, включающая куб, дефлегматор, снабженный теплообменными устройствами, выполненными в виде змеевиков, корпус с технологическими патрубками, состоящий из царг, соединенных с помощью приварных фланцев и крепежных изделий с прокладками между фланцами, горизонтальных тарелок с контактными патрубками и колпачками, переливными трубами, вертикальными перегородками для создания гидрозатворов, отличающаяся тем, что царги выполнены из двух концентрических обечаек, установленных с зазором между ними, фланцы царг приварены к наружной обечайке, в верхнем фланце царг выполнена кольцевая проточка, в образовавшийся зазор между фланцем царг и внутренней обечайкой установлены опорное кольцо и концентрические сальниковые кольца с нажимным фланцем и деталями крепления его к нижнему фланцу царг, в нижнем фланце царг выполнена кольцевая проточка с установленным в ней и приваренным к внутренней обечайке нажимным фланцем, снабженным деталями крепления его к верхнему фланцу царг и кольцевой обечайкой, установленной с зазором по отношению к внутренней обечайке нижерасположенной царги, между нажимными фланцами соседних по высоте царг установлены прокладки.1. A distillation column, including a cube, a reflux condenser, equipped with heat exchangers made in the form of coils, a housing with process pipes, consisting of taps, connected with welded flanges and fasteners with gaskets between the flanges, horizontal plates with contact pipes and caps, overflow pipes, vertical partitions for creating hydraulic locks, characterized in that the drawers are made of two concentric shells installed with a gap between them, flanges Wrens to the outer casing, an annular groove is made in the upper flange of the casing, a support ring and concentric stuffing rings with a pressure flange and parts for attaching it to the lower flange of the casing are installed in the gap formed between the flange of the casing and the inner shell, an annular groove is made in the lower flange of the casing in it and a pressure flange welded to the inner shell, equipped with parts for attaching it to the upper flange of the drawer and an annular shell installed with a gap with respect to the inner shell of located on the side of the drawer, gaskets are installed between the pressure flanges of the drawbars adjacent to the height. 2. Ректификационная колонна по п. 1, отличающаяся тем, что концентрические сальниковые кольца выполнены из углеродной плетеной набивки, пропитанной графитовой суспензией.2. The distillation column according to claim 1, characterized in that the concentric stuffing rings are made of carbon braided packing impregnated with a graphite suspension. 3. Ректификационная колонна по п. 1, отличающаяся тем, что высота зазора от верхнего среза внутренней обечайки царги до нажимного фланца вышерасположенной царги предпочтительно принимается больше величины (Δlвнутр - Δlнаруж) не менее чем в 1,5 раза,3. The distillation column according to claim 1, characterized in that the height of the gap from the upper cut of the inner shell of the drawer to the pressure flange of the upstream drawer is preferably taken to be no less than 1.5 times (Δl internal - Δl outward ), где Δlвнутр - температурное удлинение внутренней обечайки царги при эксплуатации, мм;where Δl int - temperature elongation of the inner shell of the drawer during operation, mm; Δlнаруж - температурное удлинение наружной обечайки царги при эксплуатации, мм.Δl out - temperature elongation of the outer shell of the drawer during operation, mm
RU2019123140A 2019-07-23 2019-07-23 Rectification tower RU2720786C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019123140A RU2720786C1 (en) 2019-07-23 2019-07-23 Rectification tower

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019123140A RU2720786C1 (en) 2019-07-23 2019-07-23 Rectification tower

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2720786C1 true RU2720786C1 (en) 2020-05-13

Family

ID=70735486

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019123140A RU2720786C1 (en) 2019-07-23 2019-07-23 Rectification tower

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2720786C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2767419C1 (en) * 2021-06-07 2022-03-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГУ им. М.Ф. Решетнева) Rectification diabatic column
WO2022263868A1 (en) * 2021-06-16 2022-12-22 Daviti Khomasuridze Tornado plate

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU62612A1 (en) * 1940-12-13 1942-11-30 А.Г. Кюнеман Distillation Column
DE1043282B (en) * 1956-03-26 1958-11-13 Julius Montz K G Appbau Mass transfer column
SU456439A1 (en) * 1973-05-29 1977-06-25 Предприятие П/Я Р-6603 Distillation column
SU1606138A1 (en) * 1987-11-02 1990-11-15 Предприятие П/Я А-1416 Rectifying tower
CN1709541A (en) * 2005-05-19 2005-12-21 王健祥 Gas-liquid mass transfer apparatus-plate tower
RU2329951C2 (en) * 2006-07-12 2008-07-27 Лев Александрович Нисельсон Method of zirconium and hafnium tetrachlorides separation by means of rectification
RU2469764C1 (en) * 2011-07-07 2012-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "ГалоПолимерКирово-Чепецк" (ООО "ГалоПолимерКирово-Чепецк") Column with bubble cap plates
CN208177007U (en) * 2018-03-30 2018-12-04 江苏凌云药业股份有限公司 A kind of high vacuum rectification tower

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU62612A1 (en) * 1940-12-13 1942-11-30 А.Г. Кюнеман Distillation Column
DE1043282B (en) * 1956-03-26 1958-11-13 Julius Montz K G Appbau Mass transfer column
SU456439A1 (en) * 1973-05-29 1977-06-25 Предприятие П/Я Р-6603 Distillation column
SU1606138A1 (en) * 1987-11-02 1990-11-15 Предприятие П/Я А-1416 Rectifying tower
CN1709541A (en) * 2005-05-19 2005-12-21 王健祥 Gas-liquid mass transfer apparatus-plate tower
RU2329951C2 (en) * 2006-07-12 2008-07-27 Лев Александрович Нисельсон Method of zirconium and hafnium tetrachlorides separation by means of rectification
RU2469764C1 (en) * 2011-07-07 2012-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "ГалоПолимерКирово-Чепецк" (ООО "ГалоПолимерКирово-Чепецк") Column with bubble cap plates
CN208177007U (en) * 2018-03-30 2018-12-04 江苏凌云药业股份有限公司 A kind of high vacuum rectification tower

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2767419C1 (en) * 2021-06-07 2022-03-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГУ им. М.Ф. Решетнева) Rectification diabatic column
WO2022263868A1 (en) * 2021-06-16 2022-12-22 Daviti Khomasuridze Tornado plate

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2720786C1 (en) Rectification tower
US3926722A (en) Reactor vessel head support arrangement
US3997633A (en) Contact towers with leak-proof support of improved plate subassembly
JPS5947277B2 (en) pressurized water reactor
JP6705832B2 (en) Reactor
US20210245099A1 (en) Method of attaching/detaching catalytic unit and catalytic reactor
US3018239A (en) Experimental liquid metal fuel reactor
US8574488B2 (en) Furnace refractory brick hearth tap hole
EP3785795A1 (en) Catalytic reactor
RU2010140607A (en) GASIFICATION DEVICE WITH EQUIPMENT FOR SLAG REMOVAL
US5118449A (en) Method of and apparatus for cartridge tray sealing
US20140008034A1 (en) Integrated thermosiphon reboiler-condensate pot system and process for use thereof
JP2007321146A (en) Method and apparatus for minimizing accumulation of polymer on processing equipment, especially safety device
RU2469764C1 (en) Column with bubble cap plates
RU2214852C1 (en) Column-type apparatus with cap plates
RU2756231C1 (en) Nuclear reactor with liquid-metal coolant
US5230860A (en) Reactor vessel cavity seal plate
CN112902211B (en) High-temperature high-corrosion flue gas chilling device and melt gasification system comprising same
EP3168840B1 (en) Nuclear reactor flow path sealing systems
CN1023326C (en) Separable quench ring and distribution channel for gasification reactor
SU1311624A3 (en) Arrangement for refining molten metal
US4055610A (en) Preventing wall leakage in contact towers
CN103215088B (en) System and method for gasifier quenching ring
RU2725068C1 (en) Heat exchanger
KR20140117628A (en) Vertical lathe