RU2751329C1 - Rectification plant and condensate collection unit of this installation - Google Patents
Rectification plant and condensate collection unit of this installation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2751329C1 RU2751329C1 RU2020136329A RU2020136329A RU2751329C1 RU 2751329 C1 RU2751329 C1 RU 2751329C1 RU 2020136329 A RU2020136329 A RU 2020136329A RU 2020136329 A RU2020136329 A RU 2020136329A RU 2751329 C1 RU2751329 C1 RU 2751329C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- container
- finished product
- pipe
- unit
- collection unit
- Prior art date
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
-
- 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)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
Description
Группа изобретений относится к ректификационным установкам и может быть применена для получения спиртосодержащих жидкостей в пищевой, медицинской и других отраслях промышленности, а также в бытовых условиях.The group of inventions relates to rectification plants and can be used to obtain alcohol-containing liquids in food, medical and other industries, as well as in domestic conditions.
Известен узел сбора конденсата ректификационной установки, представленный в виде изогнутой трубы, с одной стороны которой установлен дефлегматор, а с другой стороны которой установлен штуцер для возврата флегмы, при этом дефлегматор подключен к штуцеру трубкой, которая содержит узел отбора готового продукта в виде игольчатого клапана [Веб-ресурс: https://alcodistillers.ru/forum/viewtopic.php?id=1232, дата публикации: 23.12.2017 г.].Known unit for collecting condensate of a rectification plant, presented in the form of a bent pipe, on one side of which a reflux condenser is installed, and on the other side of which a fitting for reflux return is installed, while the reflux condenser is connected to the fitting by a tube that contains a finished product selection unit in the form of a needle valve [ Web resource: https://alcodistillers.ru/forum/viewtopic.php?id=1232, publication date: 23.12.2017].
Недостатком известного технического решения является высокая сложность получения качественного продукта, что обусловлено тем, что отбор готового продукта осуществляется непосредственно из магистрали, обеспечивающей возврат флегмы из дефлегматора для ее повторного нагрева и возгонки, а также конструкцией узла отбора готового продукта, поскольку для получения высококачественных спиртов необходимо проведение тонкой настройки игольчатого клапана.The disadvantage of the known technical solution is the high complexity of obtaining a high-quality product, which is due to the fact that the selection of the finished product is carried out directly from the line, which provides the return of reflux from the reflux condenser for its reheating and sublimation, as well as the design of the selection unit for the finished product, since to obtain high-quality alcohols it is necessary fine tuning of the needle valve.
В качестве прототипа выбрана ректификационная установка, содержащая последовательно подключенные друг к другу перегонный куб, царгу и узел сбора конденсата, при этом узел сбора конденсата представлен в виде изогнутой трубы, которая до места ее перегиба содержит подключенный к ней узел сбора готового продукта, а после места ее перегиба содержит подключенный к ней дефлегматор, при этом в месте перегиба труба содержит элемент сбора конденсата, представленный в виде неполной перегородки, после которой расположен штуцер для возврата флегмы, снабженный трубкой, которая подключена к изогнутой трубе перед узлом сбора готового продукта [RU192460, дата публикации:17.09.2019 г. МПК: B01D 3/00].As a prototype, a rectification unit was chosen, containing a distillation still, a tsarga and a condensate collection unit connected in series to each other, while the condensate collection unit is presented in the form of a bent pipe, which, up to the point of its bend, contains a collection unit for the finished product connected to it, and after the place its bend contains a reflux condenser connected to it, while at the bend, the pipe contains a condensate collection element, presented in the form of an incomplete partition, after which there is a fitting for reflux return, equipped with a tube that is connected to the curved pipe in front of the finished product collection unit [RU192460, date publications: 17.09.2019, IPC:
Преимуществом прототипа перед известным техническим решением является простота получения с помощью представленной в нем ректификационной установки качественного продукта за счет того, что отбор паров водно-спиртовой жидкости в нем производится с участка изогнутой трубы, не имеющего контакта с флегмой, возвращающейся на повторную возгонку из дефлегматора, что снижает риск попадания сивушных масел и вредных примесей вместе с флегмой в узел сбора готового продукта. Однако недостатком прототипа является высокий риск попадания флегмы в узел сбора готового продукта, что обусловлено переполнением участка изогнутой трубы за неполной перегородкой флегмой, возвращающейся из дефлегматора, и возможным «захлебом» перегородки, в результате чего повышается гидродинамическое сопротивление, оказываемое флегмой восходящему потоку пара на отдельных участках ректификационной установки, в том числе в месте перегиба изогнутой трубы, вследствие чего некоторый объем сивушных масел и вредных примесей начинает скапливаться в зоне отбора пара узлом сбора готового продукта, который с паром перемещается в узел отбора готового продукта, что в конечном итоге влияет на качество, в том числе на спиртуозность и чистоту готового продукта, в существенной степени ухудшая эксплуатационные характеристики ректификационной установки.The advantage of the prototype over the known technical solution is the simplicity of obtaining a high-quality product using the rectification unit presented in it due to the fact that the selection of vapors of the aqueous-alcoholic liquid in it is made from a section of a bent pipe that does not have contact with reflux, returning for re-sublimation from a reflux condenser, which reduces the risk of fusel oils and harmful impurities getting into the collection unit of the finished product together with reflux. However, the disadvantage of the prototype is the high risk of reflux entering the finished product collection unit, which is due to the overfilling of the section of the bent pipe behind the incomplete partition with the reflux returning from the reflux condenser, and the possible "flooding" of the partition, as a result of which the hydrodynamic resistance of the reflux to the ascending steam flow on separate sections of the rectification plant, including at the bend of the bent pipe, as a result of which a certain volume of fusel oils and harmful impurities begins to accumulate in the steam extraction zone by the collection unit for the finished product, which moves with steam to the collection unit for the finished product, which ultimately affects the quality , including the alcoholicity and purity of the finished product, significantly deteriorating the operational characteristics of the rectification unit.
Техническая проблема, на решение которой направлена группа изобретений, заключается в необходимости улучшения эксплуатационных характеристик ректификационной установки.The technical problem to be solved by the group of inventions is the need to improve the operational characteristics of the rectification plant.
Технический результат, на достижение которого направлена группа изобретений, заключается в повышении качества готового продукта ректификационной установки.The technical result to be achieved by the group of inventions is to improve the quality of the finished product of the rectification unit.
Сущность первого изобретения из группы изобретений заключается в следующем.The essence of the first invention from the group of inventions is as follows.
Ректификационная установка содержит последовательно подключенные друг к другу перегонный куб, царгу и узел сбора конденсата, при этом узел сбора конденсата представлен в виде изогнутой трубы с элементом сбора конденсата, которая до перегиба содержит подключенный к ней узел сбора готового продукта, а после перегиба содержит подключенный к ней дефлегматор. В отличие от прототипа элемент сбора конденсата представлен в виде емкости, расположенной на трубе после места ее перегиба, при этом внутреннее пространство емкости соединено с внутренним пространством изогнутой трубы, а место соединения внутреннего пространства емкости с внутренним пространством изогнутой трубы расположено на трубе ниже места подключения узла сбора готового продукта.The rectification unit contains a distillation still, a drawer and a condensate collection unit connected in series to each other, while the condensate collection unit is presented in the form of a bent pipe with a condensate collection element, which, before bending, contains a ready-made product collection unit connected to it, and after bending contains a unit connected to her dephlegmator. Unlike the prototype, the condensate collection element is presented in the form of a container located on the pipe after the place of its bend, while the inner space of the container is connected to the inner space of the curved pipe, and the junction of the inner space of the container with the inner space of the curved pipe is located on the pipe below the connection point of the node collection of the finished product.
Сущность второго изобретения из группы изобретений заключается в следующем.The essence of the second invention from the group of inventions is as follows.
Узел сбора конденсата ректификационной установки представлен в виде изогнутой трубы с элементом сбора конденсата, которая до перегиба содержит элемент для подключения к узлу сбора готового продукта и элемент для подключения к царге, а после перегиба содержит элемент для подключения к дефлегматору. В отличие от прототипа элемент сбора конденсата представлен в виде емкости, расположенной на трубе после места ее перегиба, при этом внутреннее пространство емкости соединено с внутренним пространством изогнутой трубы, а место соединения внутреннего пространства емкости с внутренним пространством изогнутой трубы расположено на трубе ниже места подключения узла сбора готового продукта.The condensate collection unit of the rectification plant is presented in the form of a bent pipe with a condensate collection element, which before bending contains an element for connecting to the finished product collection unit and an element for connecting to the tsarga, and after bending contains an element for connecting to a reflux condenser. Unlike the prototype, the condensate collection element is presented in the form of a container located on the pipe after the place of its bend, while the inner space of the container is connected to the inner space of the curved pipe, and the junction of the inner space of the container with the inner space of the curved pipe is located on the pipe below the connection point of the node collection of the finished product.
Узел сбора конденсата ректификационной установки обеспечивает возможность преобразования пара, восходящего из перегонного куба по царге, во флегму. Это обеспечивает организацию внутри установки противоточного движения, сопровождающегося процессами тепло- и массообмена, в процессе которого восходящие потоки пара непрерывно обогащаются более летучими компонентами, а стекающая флегма – менее летучими компонентами. Преобразование пара во флегму обеспечивается в дефлегматоре узла сбора конденсата, который представляет собой кожухотрубный теплообменник с циркулирующим в межтрубном пространстве теплоносителем. При этом для выхода избытков пара и регулирования процесса ректификации внутренняя полость дефлегматора может быть соединена с атмосферой, для чего он может иметь отверстие или он может быть снабжен штуцером с установленной на нем трубкой. В качестве дефлегматора может быть представлен охлаждаемый змеевик и другие аналогичные устройства.The condensate collection unit of the rectification unit provides the possibility of converting the steam rising from the distillation still along the tsar into reflux. This ensures the organization of a counter-current movement inside the installation, accompanied by heat and mass transfer processes, during which the ascending steam flows are continuously enriched with more volatile components, and the flowing phlegm - with less volatile components. The conversion of steam to reflux is provided in the reflux condenser of the condensate collection unit, which is a shell-and-tube heat exchanger with a coolant circulating in the shell-and-tube space. In this case, for the release of excess steam and regulation of the rectification process, the internal cavity of the reflux condenser can be connected to the atmosphere, for which it can have an opening or it can be equipped with a fitting with a tube installed on it. A cooled coil and other similar devices can be presented as a dephlegmator.
Узел сбора конденсата представлен в виде изогнутой трубы, что позволяет накапливать флегму в месте перегиба. В наиболее предпочтительном варианте исполнения труба имеет один изгиб, выполненный под прямым углом, что препятствует образованию в трубе гидрозатвора, который может привести к выбросу флегмы наружу из дефлегматора, а также к перемещению флегмы в область сбора пара узлом сбора готового продукта, тем самым ухудшая его качество. При этом для упрощения чистки изогнутой трубы ее секции могут быть выполнены разборными и могут быть соединены любыми известными видами разъемного соединения, что также повышает качество готового продукта.The condensate collection unit is presented in the form of a bent pipe, which allows the accumulation of reflux at the bend. In the most preferred embodiment, the pipe has one bend, made at a right angle, which prevents the formation of a water seal in the pipe, which can lead to the release of reflux out of the dephlegmator, as well as to the movement of reflux into the steam collection area by the collection unit for the finished product, thereby deteriorating it quality. At the same time, to simplify the cleaning of the bent pipe, its sections can be made collapsible and can be connected by any known types of detachable connections, which also improves the quality of the finished product.
Элемент сбора конденсата представлен в виде емкости, что обеспечивает возможность сбора флегмы, конденсирующейся в дефлегматоре, снижая риск ее возврата по изогнутой трубе к месту подключения узла сбора готового продукта. Емкость представляет собой полость в трубе, способствующую сбору в ней флегмы и препятствующую взаимодействию всего собранного объема флегмы с потоком восходящих по изогнутой трубе паров. Преимущественно емкость расположена соосно с дефлегматором и/или с отверстием для соединения внутренней полости изогнутой трубы с дефлегматором, что дополнительно снижает риск попадания флегмы в область сбора готового продукта, тем самым повышая качество готового продукта. Также за счет снижения гидродинамического сопротивления, оказываемого флегмой восходящему потоку пара в области изгиба трубы, дополнительно повышается пропускная способность узла сбора конденсата ректификационной установки, за счет чего улучшается процесс противоточного тепломассообмена в царге, тем самым повышается стабильность процесса ректификации и увеличивается производительность ректификационной установки.The condensate collection element is presented in the form of a container, which makes it possible to collect the reflux condensed in the reflux condenser, reducing the risk of its return through a bent pipe to the connection point of the finished product collection unit. The container is a cavity in the pipe, facilitating the collection of reflux in it and preventing the interaction of the entire collected volume of reflux with the flow of vapors ascending through the curved pipe. Advantageously, the container is located coaxially with the reflux condenser and / or with an opening for connecting the inner cavity of the bent pipe with the reflux condenser, which further reduces the risk of reflux entering the collection area of the finished product, thereby increasing the quality of the finished product. Also, due to a decrease in the hydrodynamic resistance of the reflux to the upward steam flow in the pipe bend area, the throughput of the condensate collection unit of the rectification unit is additionally increased, thereby improving the process of counterflow heat and mass transfer in the tsar, thereby increasing the stability of the rectification process and increasing the productivity of the rectification unit.
Дополнительно для снижения риска попадания флегмы в область сбора готового продукта форма поперечного сечения емкости может соответствовать форме поперечного сечения изогнутой трубы. Объем емкости зависит от производительности ректификационной установки и может быть выбран исходя из расчетного объема конденсируемой в процессе эксплуатации установки флегмы. При этом емкость может быть выполнена съемной, что обеспечивает возможность вариативного подбора емкостей с разным объемом в зависимости от производительности установки, а также возможности чистки емкости изнутри.Additionally, to reduce the risk of phlegm entering the finished product collection area, the cross-sectional shape of the container may correspond to the cross-sectional shape of the bent pipe. The volume of the tank depends on the performance of the rectification unit and can be selected based on the estimated volume of the reflux condensed during the operation of the unit. In this case, the container can be made removable, which provides the possibility of variable selection of containers with different volumes, depending on the productivity of the installation, as well as the possibility of cleaning the container from the inside.
Внутреннее пространство емкости соединено с внутренним пространством изогнутой трубы, что обеспечивает возможность возврата флегмы в перегонный куб для ее повторной возгонки. Соединение внутреннего пространства емкости с внутренним пространством изогнутой трубы может обеспечиваться за счет элементов соединения внутреннего пространства емкости с внутренним пространством трубы, таких как штуцеры со шлангами, трубки или патрубки. Также возможен вариант соединения, при котором внутреннее пространство емкости объединено с внутренним пространством изогнутой трубы без применения каких-либо средств соединения. The inner space of the container is connected to the inner space of the curved pipe, which makes it possible to return the reflux to the distillation cube for its re-sublimation. The connection of the inner space of the container with the inner space of the bent pipe can be provided by means of elements connecting the inner space of the container with the inner space of the pipe, such as fittings with hoses, tubes or nozzles. A connection option is also possible in which the inner space of the container is combined with the inner space of the curved pipe without the use of any connection means.
Место соединения внутреннего пространства емкости с внутренним пространством изогнутой трубы расположено ниже места подключения узла сбора готового продукта, что снижает риск попадания флегмы, движущейся из дефлегматора, в узел сбора готового продукта, позволяя перемещаться ей через царгу в противоположном направлении потоку восходящего из перегонного куба пара. Преимущественно место соединения может быть расположено на трубе с противоположной от элемента для подключения к узлу сбора готового продукта стороны, что дополнительно снижает риск возгонки флегмы, движущейся из дефлегматора, парами до уровня сбора готового продукта, тем самым дополнительно снижая риск попадания флегмы в узел сбора готового продукта ректификационной установки и дополнительно повышая таким образом качество готового продукта. Расстояние между местом соединения внутреннего пространства емкости с внутренним пространством изогнутой трубы и элементом для подключения к узлу сбора готового продукта может составлять не менее 20% от высоты участка трубы до места ее перегиба, за счет чего также снижается риск возгонки флегмы потоками пара до уровня сбора готового продукта, что также дополнительно снижает риск попадания вредных примесей из флегмы в узел сбора готового продукта ректификационной установки, дополнительно повышая качество готового продукта. The junction of the inner space of the container with the inner space of the curved pipe is located below the junction of the finished product collection unit, which reduces the risk of reflux moving from the reflux condenser entering the finished product collection unit, allowing it to move through the drawer in the opposite direction to the flow of steam rising from the distillation still. Advantageously, the connection point can be located on the pipe on the side opposite from the element for connecting to the finished product collection unit, which further reduces the risk of sublimation of reflux moving from the reflux condenser in pairs to the level of collection of the finished product, thereby further reducing the risk of reflux entering the finished product collection unit. product of the rectification plant and thus additionally increasing the quality of the finished product. The distance between the junction of the inner space of the container with the inner space of the curved pipe and the element for connecting to the collection unit of the finished product can be at least 20% of the height of the pipe section to the point of its bend, which also reduces the risk of reflux sublimation by steam flows to the level of collection of the finished product. product, which also further reduces the risk of harmful impurities from reflux to the collection unit of the finished product of the rectification plant, further increasing the quality of the finished product.
Дополнительно для повышения стабильности процесса ректификации в установке и снижения попадания флегмы в узел сбора готового продукта ректификационной установки узел сбора конденсата ректификационной установки может содержать средство регулирования потока конденсата из емкости, что обеспечивает возможность регулирования соотношения флегмы и восходящих паров. Средство регулирования потока конденсата может быть установлено в месте выхода конденсата из емкости или на элементе соединения внутреннего пространства емкости с внутренним пространством трубы. Средство регулирования потока конденсата может быть представлено механическим вентилем, шаровым краном, электромагнитным клапаном и другими аналогичными элементами.In addition, to increase the stability of the rectification process in the installation and reduce the ingress of reflux into the finished product collection unit of the rectification unit, the condensate collection unit of the rectification unit may contain a means for regulating the condensate flow from the vessel, which makes it possible to control the ratio of reflux and rising vapors. The means for regulating the flow of condensate can be installed at the point where the condensate leaves the container or on the element connecting the inner space of the container with the inner space of the pipe. The means for regulating the flow of condensate can be represented by a mechanical valve, a ball valve, a solenoid valve and other similar elements.
Царга обеспечивает возможность соединения внутреннего пространства изогнутой трубы с внутренним пространством перегонного куба. Царга может быть выполнена в виде металлической колонны и/или стеклянного диоптра, обеспечивающего возможность контроля процесса ректификации и своевременного регулирования температурных режимов, позволяя также повысить качество готового продукта. При этом для дополнительного улучшения тепломассообмена между восходящими потоками пара и флегмой и повышения качества готового продукта ректификационной установки царга может быть заполнена призматической насадкой, такой как, например, насадка Панченкова или насадка Селиваненко, и/или она может содержать сетчатые тарелки.The drawbar provides the ability to connect the inner space of the curved pipe with the inner space of the distillation cube. The tsarga can be made in the form of a metal column and / or a glass diopter, which provides the ability to control the rectification process and timely regulation of temperature conditions, which also makes it possible to improve the quality of the finished product. In this case, to further improve heat and mass transfer between the ascending streams of steam and reflux and improve the quality of the finished product of the rectification unit, the tsar can be filled with a prismatic packing, such as, for example, a Panchenkov packing or a Selivanenko packing, and / or it can contain mesh trays.
Узел сбора готового продукта обеспечивает возможность отбора пара с определенного уровня ректификационной установки. Узел сбора готового продукта для этого может содержать средство регулирования потока пара, которое может быть представлено механическим вентилем, шаровым краном, электромагнитным клапаном и другими аналогичными элементами. При этом для охлаждения пара и повышения скорости получения готового продукта узел сбора готового продукта может содержать дефлегматор узла сбора готового продукта или иное обеспечивающее конденсацию паров в своей внутренней полости устройство. При этом для вывода готового продукта наружу узел сбора готового продукта может содержать подключённый к дефлегматору штуцер.The unit for collecting the finished product provides the ability to extract steam from a certain level of the rectification unit. For this, the unit for collecting the finished product may contain a means for regulating the flow of steam, which may be represented by a mechanical valve, a ball valve, a solenoid valve and other similar elements. In this case, to cool the steam and increase the rate of obtaining the finished product, the collection unit for the finished product may contain a reflux condenser for the collection unit for the finished product or another device providing vapor condensation in its internal cavity. In this case, for the output of the finished product to the outside, the collection unit for the finished product may contain a fitting connected to the dephlegmator.
Элементы ректификационной установки, в том числе царга и/или изогнутая труба, могут содержать электрические или механические элементы контроля температуры, что позволяет своевременно регулировать температуру нагрева перегонного куба, позволяя также повысить качество готового продукта. Соединение элементов ректификационной установки может обеспечиваться посредством разъемных и/или неразъемных видов соединения, в том числе применением резьбовых элементов соединения, фланцев, муфт или хомутов для клампового соединения.The elements of the distillation unit, including the tsar and / or the bent pipe, may contain electrical or mechanical elements for temperature control, which makes it possible to regulate the heating temperature of the distillation cube in a timely manner, thus also improving the quality of the finished product. The connection of the elements of the rectification plant can be provided by means of detachable and / or permanent types of connection, including the use of threaded connection elements, flanges, couplings or clamps for clamp connection.
Перегонный куб может иметь произвольную форму, объем и размер и может содержать сливной кран. Все элементы дистиллятора могут быть изготовлены из любого термостойкого материала, например металла, стекла или керамики.The distillation cube can be of any shape, volume and size and can contain a drain valve. All elements of the still can be made of any heat-resistant material such as metal, glass or ceramics.
Группа изобретений может быть выполнена из известных материалов с помощью известных средств, что свидетельствует о ее соответствии критерию патентоспособности «промышленная применимость».The group of inventions can be made from known materials using known means, which indicates its compliance with the criterion of patentability "industrial applicability".
Группа изобретений характеризуется ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, отличающейся тем, что:The group of inventions is characterized by a set of essential features previously unknown from the prior art, characterized in that:
–– элемент сбора конденсата представлен в виде емкости, расположенной на трубе после места ее перегиба, благодаря чему обеспечивается возможность сбора флегмы в отдельной полости изогнутой трубы, тем самым способствуя снижению степени взаимодействия между собранным объемом флегмы и восходящими потоками пара, движущимися внутри изогнутой трубы в направлении дефлегматора;–– the condensate collection element is presented in the form of a container located on the pipe after the place of its bend, which makes it possible to collect reflux in a separate cavity of the bent pipe, thereby helping to reduce the degree of interaction between the collected volume of reflux and the rising steam flows moving inside the bent pipe in the direction of the dephlegmator;
–– внутреннее пространство емкости соединено с внутренним пространством изогнутой трубы, а место соединения внутреннего пространства емкости с внутренним пространством изогнутой трубы расположено на трубе ниже места подключения узла сбора готового продукта, что позволяет транспортировать всю собранную в емкости флегму в обход узла сбора готового продукта для ее повторного контактирования с восходящими потоками пара и последующего насыщения.–– the inner space of the container is connected to the inner space of the curved pipe, and the junction of the inner space of the container with the inner space of the curved pipe is located on the pipe below the connection point of the collection unit for the finished product, which makes it possible to transport all the phlegm collected in the tank bypassing the collection unit for the finished product for it re-contacting with rising steam flows and subsequent saturation.
Совокупность существенных признаков группы изобретений позволяет снизить степень взаимодействия между собранным объемом флегмы и восходящими потоками пара, движущимися внутри изогнутой трубы в направлении дефлегматора, и транспортировать всю собранную в емкости флегму в обход узла сбора готового продукта, что исключает возможность обратного перемещения флегмы по изгибу трубы навстречу восходящему потоку газа, движущемуся внутри изгиба трубы, исключая таким образом возможность нарушения соотношения объема флегмы и объема восходящих потоков пара, ведущего к «захлебу» ректификационной установки, нарушению технологии процесса ректификации и накапливанию в области отбора пара сивушных масел и вредных примесей, за счет чего снижается риск их попадания в готовый продукт через узел отбора готового продукта. Благодаря этому обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в повышении качества готового продукта ректификационной установки, тем самым улучшаются эксплуатационные характеристики ректификационной установки.The combination of essential features of the group of inventions allows to reduce the degree of interaction between the collected volume of reflux and ascending steam flows moving inside the bent pipe in the direction of the reflux condenser, and to transport all the reflux collected in the container bypassing the collection unit for the finished product, which excludes the possibility of reverse movement of the reflux along the pipe bend towards the ascending gas flow moving inside the pipe bend, thus eliminating the possibility of disrupting the ratio of the reflux volume and the volume of the ascending steam flows leading to the "flooding" of the rectification unit, disruption of the rectification process technology and the accumulation of fusel oils and harmful impurities in the area of steam extraction, due to which the risk of their getting into the finished product through the finished product selection unit is reduced. This ensures the achievement of the technical result, which consists in improving the quality of the finished product of the rectification unit, thereby improving the operational characteristics of the rectification unit.
Группа изобретений характеризуется ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, что свидетельствует о ее соответствии критерию патентоспособности «новизна».The group of inventions is characterized by a set of essential features previously unknown from the prior art, which testifies to its compliance with the “novelty” criterion of patentability.
Группа изобретений связана между собой и образует единый изобретательский замысел, заключающийся в том, что узел сбора конденсата является частью ректификационной установки, что свидетельствует о соответствии группы изобретений требованию «единства изобретения».The group of inventions is interconnected and forms a single inventive concept, which consists in the fact that the condensate collection unit is a part of the rectification unit, which indicates that the group of inventions meets the requirement of "unity of invention".
Из уровня техники известен узел сбора конденсата ректификационной установки, в котором сбор паров узлом отбора готового продукта осуществляется непосредственно из трубки, по которой флегма движется из дефлегматора. Получение качественного продукта при помощи установки с таким узлом сбора конденсата является очень трудоемким, при этом получение высококачественного продукта посредством применения игольчатого клапана в возвратной магистрали зачастую является невозможным. Также из уровня техники известна ректификационная установка, в которой процесс сбора паров узлом сбора готового продукта осуществляется с определенного уровня колонны, однако ввиду конструкции элемента сбора конденсата, который представлен неполной перегородкой, невозможно гарантировать то, что флегма из дефлегматора всегда движется в обход области, из которой происходит сбор паров, ввиду ее возможного переполнения. При этом конструкция узла сбора конденсата, при которой сбор флегмы осуществляется в отдельную емкость и после этого не только гарантированно транспортируется в обход места подключения узла сбора готового продукта, но и минимизирует степень взаимодействия собранной флегмы с восходящими потоками пара в месте изгиба трубы, из уровня техники не известна. Также в уровне техники не раскрыт эффект, заключающийся в улучшении качества готового продукта. Ввиду этого группа изобретений соответствует критерию патентоспособности «изобретательский уровень».From the prior art there is known a unit for collecting condensate of a rectification plant, in which the collection of vapors by a unit for taking the finished product is carried out directly from a tube through which reflux moves from a reflux condenser. Obtaining a high-quality product using a plant with such a condensate collection unit is very laborious, while obtaining a high-quality product by using a needle valve in the return line is often impossible. Also known from the prior art is a rectification plant, in which the process of collecting vapors by the collection unit for the finished product is carried out from a certain level of the column, however, due to the design of the condensate collection element, which is represented by an incomplete baffle, it is impossible to guarantee that the reflux from the reflux condenser always moves around the area, from which is collecting vapors, due to its possible overflow. At the same time, the design of the condensate collection unit, in which the reflux is collected in a separate container and after that it is not only guaranteed to be transported bypassing the connection point of the finished product collection unit, but also minimizes the degree of interaction of the collected reflux with the upward steam flows at the pipe bend, according to the state of the art not known. Also, the prior art does not disclose the effect of improving the quality of the finished product. In view of this, the group of inventions meets the criterion of patentability "inventive step".
Группа изобретений поясняется следующими фигурами.The group of inventions is illustrated by the following figures.
Фиг.1 – Ректификационная установка.Fig. 1 - Rectification plant.
Фиг.2 – Узел сбора конденсата ректификационной установки.Fig. 2 - Unit for collecting condensate of the rectification plant.
Фиг.3 – Узел сбора конденсата ректификационной установки, продольный разрез.Fig. 3 - Unit for collecting condensate of the rectification plant, longitudinal section.
Фиг.4 – Узел сбора конденсата ректификационной установки с вентилем регулирования потока конденсата из емкости.Fig. 4 - Unit for collecting condensate of a rectification plant with a valve for regulating the flow of condensate from the tank.
Для иллюстрации возможности реализации и более полного понимания сути группы изобретений ниже представлен вариант ее осуществления, который может быть любым образом изменен или дополнен, при этом настоящая группа изобретений ни в коем случае не ограничивается представленным вариантом.To illustrate the possibility of implementation and a more complete understanding of the essence of the group of inventions, an embodiment is presented below, which can be changed or supplemented in any way, while the present group of inventions is by no means limited to the presented embodiment.
Ректификационная установка состоит из последовательно подключенных друг к другу перегонного куба 1, царг-диоптров 2 и 3, между которыми установлена металлическая царга 4. К царге-диоптру 3 подключен узел сбора конденсата, представленный в виде изогнутой трубы 5 с элементом сбора конденсата, который представлен в виде емкости 6, подключенной к изогнутой трубе 5 трубкой 7. При этом с одной стороны изогнутой трубы 5 подключен узел сбора готового продукта, содержащий кран 8, дефлегматор 9 и штуцер 10 сбора готового продукта, а с другой стороны к изогнутой трубе 5 подключен дефлегматор 11 и штуцер 12 связи узла сбора конденсата с атмосферой. При этом для подключения указанных элементов изогнутая труба 5 содержит элемент 13 для подключения узла сбора конденсата к узлу сбора готового продукта, элемент 14 для подключения узла сбора конденсата к царге-диоптру 3 и элемент 15 для подключения к изогнутой трубе дефлегматора 11, а соединение элементов ректификационной установки обеспечивается за счет кламповых хомутов (не указаны на фигурах). При этом в одном из вариантов исполнения узел сбора конденсата содержит вентиль 16 регулирования потока конденсата из емкости.The distillation unit consists of a distillation still 1 connected in series to each other, 2 and 3 tsar-diopters, between which a
Группа изобретений работает следующим образом.The group of inventions works as follows.
В процессе нагрева водно-спиртовой смеси в перегонном кубе 1 пары поднимаются по элементам ректификационной установки в охлаждаемый проточной водой дефлегматор 11, где за счет их охлаждения и конденсации образуется флегма. По стенкам дефлегматора 11 флегма опускается в емкость 6, откуда по трубке 7 она попадает в изогнутую трубу 5, после чего она продолжает свое движение вниз по стенкам царг 3, 4 и 2 обратно в перегонный куб 1 навстречу восходящим потокам пара. После открытия крана 8 происходит отбор пара, его конденсация на стенках дефлегматора 9, охлаждаемого проточной водой, и сбор жидкой фазы продукта через штуцер 10. При этом за счет равномерного перемещения флегмы из дефлегматора 11 в перегонный куб 1 через емкость 6 и трубку 7 и далее по стенкам элементов ректификационной установки не только происходит улучшение противоточного тепломассообмена между флегмой и восходящим потоком пара кипящей водно-спиртовой смеси, но и исключается вероятность повышения гидродинамического сопротивления, оказываемого флегмой восходящим потокам пара на отдельных участках ректификационной установки, в том числе в месте перегиба изогнутой трубы 5. При этом за счет вентиля 16 обеспечивается возможность регулирования интенсивности потока флегмы, поступающей из емкости 6, что позволяет осуществлять плавную регулировку процесса ее возврата в перегонный куб 1. За счет этого достигается стабильность процесса ректификации и снижается риск накапливания в области сбора пара узлом сбора готового продукта сивушных масел и вредных примесей и их попадания в узел сбора готового продукта и, соответственно, в готовый продукт.In the process of heating the water-alcohol mixture in the
Благодаря этому обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в повышении качества готового продукта ректификационной установки, тем самым улучшаются эксплуатационные характеристики ректификационной установки.This ensures the achievement of the technical result, which consists in improving the quality of the finished product of the rectification unit, thereby improving the operational characteristics of the rectification unit.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020136329A RU2751329C1 (en) | 2020-11-05 | 2020-11-05 | Rectification plant and condensate collection unit of this installation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020136329A RU2751329C1 (en) | 2020-11-05 | 2020-11-05 | Rectification plant and condensate collection unit of this installation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2751329C1 true RU2751329C1 (en) | 2021-07-13 |
Family
ID=77019769
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020136329A RU2751329C1 (en) | 2020-11-05 | 2020-11-05 | Rectification plant and condensate collection unit of this installation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2751329C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU213084U1 (en) * | 2021-10-26 | 2022-08-24 | Роман Олегович Панамарев | DISTILLER TRANSFORMER COMBINABLE |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6419796B1 (en) * | 2000-10-26 | 2002-07-16 | President Of Nagoya University | Solvent distillation apparatus |
| RU169872U1 (en) * | 2016-09-19 | 2017-04-04 | Дмитрий Владимирович Щукин | COLON TYPE DISTILLATOR |
| RU171604U1 (en) * | 2017-03-02 | 2017-06-07 | Роман Олегович Панамарев | COLON TYPE DISTILLATOR |
| RU191033U1 (en) * | 2019-04-01 | 2019-07-22 | Никита Вячеславович Малыхин | FILM CONTROL NODE |
| RU192460U1 (en) * | 2019-03-27 | 2019-09-17 | Общество с ограниченной ответственностью "Вейн" | RECTIFICATION UNIT WITH STEAM PRODUCT TAKE-OFF |
| JP2020040058A (en) * | 2018-09-12 | 2020-03-19 | 隆 佐無田 | Distillation apparatus and distillation method |
-
2020
- 2020-11-05 RU RU2020136329A patent/RU2751329C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6419796B1 (en) * | 2000-10-26 | 2002-07-16 | President Of Nagoya University | Solvent distillation apparatus |
| RU169872U1 (en) * | 2016-09-19 | 2017-04-04 | Дмитрий Владимирович Щукин | COLON TYPE DISTILLATOR |
| RU171604U1 (en) * | 2017-03-02 | 2017-06-07 | Роман Олегович Панамарев | COLON TYPE DISTILLATOR |
| JP2020040058A (en) * | 2018-09-12 | 2020-03-19 | 隆 佐無田 | Distillation apparatus and distillation method |
| RU192460U1 (en) * | 2019-03-27 | 2019-09-17 | Общество с ограниченной ответственностью "Вейн" | RECTIFICATION UNIT WITH STEAM PRODUCT TAKE-OFF |
| RU191033U1 (en) * | 2019-04-01 | 2019-07-22 | Никита Вячеславович Малыхин | FILM CONTROL NODE |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU213084U1 (en) * | 2021-10-26 | 2022-08-24 | Роман Олегович Панамарев | DISTILLER TRANSFORMER COMBINABLE |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3219554A (en) | Flash distillation apparatus with direct contact heat exchange | |
| KR900008833B1 (en) | Process and apparatus for the distillation of fresh water from sea water | |
| RU156382U1 (en) | COLON TYPE DISTRILLATOR WITH CONTROLLED INTERNAL FLEGM FORMATION | |
| US10408535B2 (en) | Multistage bath condenser-reboiler | |
| US20020053505A1 (en) | Horizontal distillation apparatus and method | |
| US20070028649A1 (en) | Cryogenic air separation main condenser system with enhanced boiling and condensing surfaces | |
| CN110170178A (en) | A kind of condensing unit distilling tower top | |
| US4309243A (en) | Vertical tube distillers | |
| RU2751329C1 (en) | Rectification plant and condensate collection unit of this installation | |
| RU187825U1 (en) | Column type distiller with a reflux condenser | |
| RU205005U1 (en) | Condensate collection unit for rectification plant | |
| RU182022U1 (en) | Device for producing alcohol | |
| RU2751695C1 (en) | Rectification apparatus | |
| RU191033U1 (en) | FILM CONTROL NODE | |
| RU192460U1 (en) | RECTIFICATION UNIT WITH STEAM PRODUCT TAKE-OFF | |
| US9322599B2 (en) | Concentration plant with differently working sections | |
| RU2684602C1 (en) | Method of reflux level control, refrigerator and selection unit for its implementation | |
| JP7212919B2 (en) | Condenser | |
| RU173779U1 (en) | COLON TYPE DISTILLATOR | |
| RU2800690C2 (en) | Double distillation apparatus for producing top quality ethyl alcohol distillate | |
| RU2667286C1 (en) | Distillation column and method for purification of alcohol therewith | |
| RU169309U1 (en) | CRYOGENIC FREEZING TRAP | |
| RU2575036C1 (en) | Rectification device | |
| RU2803431C1 (en) | Heat and mass exchange apparatus (variants) | |
| DE10217401B4 (en) | Counterflow path still |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QZ41 | Official registration of changes to a registered agreement (patent) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20201106 Effective date: 20211021 |