RU2767419C1

RU2767419C1 - Rectification diabatic column

Info

Publication number: RU2767419C1
Application number: RU2021116491A
Authority: RU
Inventors: Николай Александрович Войнов; Денис Андреевич Земцов; Анастасия Викторовна Богаткова; Нина Владимировна Дерягина
Priority date: 2021-06-07
Filing date: 2021-06-07
Publication date: 2022-03-17

Abstract

FIELD: technological processes.

SUBSTANCE: invention relates to rectification diabatic column and is intended for rectification process in petrochemical, chemical, food and other industries. Rectification diabatic column contains cube (1), reinforcing (3) – upper and exhaustive (4) – lower parts of the column, horizontal partitions (6) equipped with overflow devices (7). In the upper part of the column on all horizontal partitions, contact devices (8) are installed, comprising tangential swirler (10), baffle device (11), a hydraulic lock sleeve (15), and external cylinder (16), branch pipe (17) and liquid discharge device (18). On baffle devices (11) of all horizontal partitions there are holes through which pass along the column in its upper part of the heat exchanger tube (2) from the heat carrier inlet chamber (22) to the heat carrier outlet chamber (23). Heat carrier inlet and outlet chambers are formed by additional rings built into the column and are equipped with a bottom and a cover.

EFFECT: increased efficiency of separation and reduced volume of liquid on the plate web, as well as reduced metal consumption of the column.

1 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к тепломассообменным аппаратам для проведения процесса ректификации в нефтехимической, химической, пищевой и других отраслях промышленности.The invention relates to heat and mass transfer apparatus for carrying out the distillation process in the petrochemical, chemical, food and other industries.

Известна ректификационная колонна [Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. - АльянС, 2009. - 750 с. (см. стр. 451-453, рис. XI-18 - XI-23, стр. 484, рис. XII-14)], состоящая из куба, корпуса с технологическими штуцерами, условно разделенная на укрепляющую и исчерпывающую части, в которых размещены тарелки с контактными устройствами (колпачками, клапанами), снабженные переливными трубами.Known distillation column [Kasatkin A.G. Basic processes and apparatuses of chemical technology. - Alliance, 2009. - 750 p. (see pp. 451-453, fig. XI-18 - XI-23, pp. 484, fig. XII-14)], consisting of a cube, a body with process fittings, conventionally divided into strengthening and exhaustive parts, in which trays with contact devices (caps, valves) equipped with overflow pipes are placed.

В указанной колонне осуществляется процесс адиабатной ректификации, что энергоемко и недостаточно эффективно.In this column, the process of adiabatic distillation is carried out, which is energy intensive and not efficient enough.

Наиболее близкой по технической сущности является ректификационная колонна [патент RU 2445996, МПК B01D 3/14 С1, опубликован 27.03.2012], включающая куб, дефлегматор, конденсатор, корпус с технологическими патрубками, состоящий из царг, между которыми размещены горизонтальные перегородки с отверстиями, снабженные теплообменными устройствами, выполненными в виде змеевиков из витков труб, соединенными с трубопроводами системы теплоносителя, в нижней части колонны горизонтальные перегородки снабжены контактными патрубками, включающими тангенциальный завихритель, отбойное устройство, патрубок для отвода жидкости, внешний цилиндр и гидрозатворную полость, выполненную из цилиндрического гидрозатворного стакана. Теплообменные устройства размещены в паровом пространстве царг под горизонтальными перегородками и снабжены хотя бы одной пластиной, отбортованной с торцов, горизонтально установленной с зазором под витками змеевика. На верхнем конце цилиндрических гидрозатворных стаканов установлены дополнительные завихрители с тангенциальными каналами.The closest in technical essence is a distillation column [patent RU 2445996, IPC B01D 3/14 C1, published on 03/27/2012], including a cube, a reflux condenser, a condenser, a casing with technological nozzles, consisting of drawers, between which horizontal partitions with holes are placed, equipped with heat exchange devices made in the form of coils of pipe coils connected to pipelines of the heat carrier system, in the lower part of the column, horizontal partitions are equipped with contact pipes, including a tangential swirler, a fender, a pipe for draining liquid, an external cylinder and a hydraulic seal cavity made of a cylindrical hydraulic seal glass. Heat exchange devices are placed in the steam space of the side under the horizontal partitions and are equipped with at least one plate, flanged at the ends, horizontally installed with a gap under the coil turns. Additional swirlers with tangential channels are installed at the upper end of the cylindrical hydraulic sealing nozzles.

В прототипе процесс разделения интенсифицирован, за счет проведения процесса диабатной ректификации, при которой осуществляется частичная конденсация поднимающихся паров смеси на поверхности теплообменных устройств, размещенных на ступенях, то есть реализуется процесс парциальной конденсации, при которой из поднимающихся паров в конденсат уходит в большем количестве высококипящий компонент, при этом в поднимающихся парах остается преимущественно легколетучий компонент, что приводит к укреплению смеси. [Войнов Н.А. Эффективность вихревой ступени при термической ректификации/ Войнов Н.А., Жукова О.П., Войнов А.Н., Земцов Д.А. / Теоретические основы химической технологии, 2016, т. 50, №. 5, с. 525-531].In the prototype, the separation process is intensified due to the diabatic distillation process, in which the rising vapors of the mixture are partially condensed on the surface of the heat exchange devices located on the stages, that is, the partial condensation process is implemented, in which a large amount of the high-boiling component leaves the rising vapors in the condensate , while in the rising vapor remains predominantly a volatile component, which leads to the strengthening of the mixture. [Voynov N.A. The efficiency of the vortex stage in thermal distillation / Voynov N.A., Zhukova O.P., Voynov A.N., Zemtsov D.A. / Theoretical foundations of chemical technology, 2016, v. 50, no. 5, p. 525-531].

К недостаткам прототипа можно отнести большую металлоемкость, недостаточно высокую эффективность разделения и наличие большого объема жидкости на горизонтальной перегородке (полотне тарелки). Высокая металлоемкость обусловлена большими габаритами теплообменных устройств, выполненных в виде змеевиков из витков труб, соединенных с трубопроводами системы теплоносителя, что вызвано необходимостью подвода теплоносителя в теплообменные устройства, а также ввиду низкой интенсивности теплосъема, (коэффициент теплоотдачи в змеевике не превышают 1000 Вт/м²⋅K). Требуется выполнение большого количества витков змеевика (чтобы обеспечить поверхность теплообмена), а это также увеличивает высоту колонны и ее металлоемкость.The disadvantages of the prototype include a large amount of metal, insufficiently high separation efficiency and the presence of a large volume of liquid on the horizontal partition (cloth plates). The high metal content is due to the large dimensions of the heat exchange devices made in the form of coils of pipe coils connected to the pipelines of the heat carrier system, which is caused by the need to supply the heat carrier to the heat exchange devices, and also due to the low intensity of heat removal, (the heat transfer coefficient in the coil does not exceed 1000 W / m ² ⋅K). It requires a large number of turns of the coil (to provide a heat exchange surface), and this also increases the height of the column and its metal content.

Недостаточно высокая эффективность разделения обусловлена тем, что образованный конденсат на поверхности теплообменных устройств, выполненных в виде змеевиков, попадает только в контактные патрубки, включающие тангенциальный завихритель, но не попадает в зону контакта, где размещены дополнительные завихрители с тангенциальными каналами, что снижает интенсивность испарения конденсата, и, соответственно, снижает эффективность разделения.The insufficiently high separation efficiency is due to the fact that the condensate formed on the surface of heat exchange devices made in the form of coils gets only into the contact pipes, including a tangential swirler, but does not get into the contact zone, where additional swirlers with tangential channels are located, which reduces the intensity of condensate evaporation , and, accordingly, reduces the separation efficiency.

Большой объем жидкости на полотне тарелки обусловлен тем, что жидкость выдавливается силой инерции в зазор между нижним торцом внешнего цилиндра и полотном тарелки, образуя тем самым слой жидкости на всей поверхности полотна тарелки.The large volume of liquid on the tray web is due to the fact that the liquid is squeezed out by the force of inertia into the gap between the lower end of the outer cylinder and the tray web, thereby forming a layer of liquid on the entire surface of the tray web.

Задачей изобретения является повышение эффективности разделения и уменьшение объема жидкости на полотне тарелки, а также снижение металлоемкости колонны.The objective of the invention is to increase the efficiency of separation and reduce the volume of liquid on the canvas of the tray, as well as reduce the metal consumption of the column.

Поставленная задача достигается тем, что ректификационная диабетическая колонна, включающая куб, теплообменник в виде труб, укрепляющую (верхнюю) и исчерпывающую (нижнюю) части колонны, с технологическими штуцерами и горизонтальными перегородками, на которых размещены переточные устройства, а также контактные устройства, содержащие тангенциальный завихритель с отбойным устройством, гидрозатворный стакан, внешний цилиндр, патрубок для отвода жидкости, согласно изобретению, дополнительно содержит в укрепляющей части колонны герметичные камеры для ввода и вывода теплоносителя, образованные царгами, встроенными в колонну, и снабженные днищем и крышкой, причем полости камер сообщены между собой при помощи труб теплообменника, пропущенных с применением уплотняющего устройства через горизонтальные перегородки укрепляющей части колонны сквозь отверстия, соосно выполненные на отбойном устройстве тангенциального завихрителя контактных устройств, при этом внешние цилиндры контактных устройств плотно закреплены на горизонтальной перегородке, а переточное устройство вышерасположенной горизонтальной перегородки сообщено с полостью гидрозатворного стакана контактного патрубка нижерасположенной горизонтальной перегородки.The task is achieved by the fact that a distillation diabetic column, including a cube, a heat exchanger in the form of pipes, reinforcing (upper) and exhaustive (lower) parts of the column, with technological fittings and horizontal partitions, on which overflow devices are placed, as well as contact devices containing a tangential a swirler with a baffle device, a hydraulic locking cup, an external cylinder, a branch pipe for draining liquid, according to the invention, additionally contains, in the strengthening part of the column, sealed chambers for the inlet and outlet of the coolant, formed by drawers built into the column and equipped with a bottom and a cover, and the chamber cavities are connected between themselves with the help of heat exchanger pipes passed using a sealing device through the horizontal partitions of the strengthening part of the column through the holes coaxially made on the fender of the tangential swirler of the contact devices, while the outer cylinders of the contact devices are flat firmly fixed on a horizontal partition, and the overflow device of the upper horizontal partition is in communication with the cavity of the water sealing cup of the contact pipe of the lower horizontal partition.

Контактные устройства исчерпывающей части колонны состоят из тангенциального завихрителя с крышкой и патрубка для прохода пара.The contact devices of the exhausting part of the column consist of a tangential swirler with a cover and a branch pipe for the passage of steam.

Технический результат, заключающийся в повышении эффективности разделения и уменьшении массы жидкости на тарелке, обусловлен выполнением в укрепляющей части колонны герметичных камер для ввода и вывода теплоносителя, полости которых сообщены между собой при помощи труб теплообменника, пропущенных с применением уплотняющего устройства через горизонтальные перегородки укрепляющей части колонны сквозь отверстия, соосно выполненные на отбойном устройстве тангенциального завихрителя контактных устройств. Внешние цилиндры контактных устройств плотно закреплены на горизонтальной перегородке, а переточное устройство вышерасположенной горизонтальной перегородки сообщено с полостью гидрозатворного стакана контактного патрубка нижерасположенной горизонтальной перегородки. За счет этого конденсат, образованный на трубах теплообменника, поступает в каждый контактный патрубок, содержащий тангенциальный завихритель, размещенный на полотне тарелки, что интенсифицирует исчерпывание легколетучего компонента из конденсата, кроме того предотвращено попадание жидкости из полости внешнего цилиндра на полотно тарелки, что улучшает контакт пара с жидкостью и исключает застойные зоны.The technical result, which consists in increasing the efficiency of separation and reducing the mass of liquid on the plate, is due to the implementation in the strengthening part of the column of sealed chambers for the input and output of the coolant, the cavities of which are interconnected by means of heat exchanger pipes passed using a sealing device through the horizontal partitions of the strengthening part of the column through the holes coaxially made on the fender of the tangential swirler of the contact devices. The outer cylinders of the contact devices are tightly fixed on the horizontal partition, and the overflow device of the upper horizontal partition is in communication with the cavity of the hydraulic locking cup of the contact pipe of the lower horizontal partition. Due to this, the condensate formed on the heat exchanger tubes enters each contact pipe containing a tangential swirler placed on the tray sheet, which intensifies the exhaustion of the volatile component from the condensate, in addition, liquid from the outer cylinder cavity is prevented from entering the tray sheet, which improves steam contact. with liquid and eliminates stagnant zones.

Герметичное соединение концов труб с полостью камер для ввода и вывода теплоносителя, которые образованы дополнительными царгами, снабженных днищем и крышкой и встроенные в колонну, позволяет повысить эффективность колонны и, кроме того, уменьшить габариты, снизить металлоемкость. Герметичное соединение труб с полостями камер для ввода и вывода теплоносителя предотвращает смешение теплоносителя с парами в колонне, а наличие уплотняющего устройства устраняет проход паров через зазор между трубой (теплообменным устройством) и отбойным устройством и тем самым позволяет не нарушать режим течения в контактном устройстве и достигать максимально возможной эффективности ступени.Hermetic connection of the pipe ends with the cavity of the chambers for the inlet and outlet of the coolant, which are formed by additional drawers, equipped with a bottom and a lid and built into the column, makes it possible to increase the efficiency of the column and, in addition, reduce the dimensions and reduce the metal consumption. The tight connection of the pipes with the cavities of the chambers for the inlet and outlet of the coolant prevents the mixing of the coolant with vapors in the column, and the presence of a sealing device eliminates the passage of vapors through the gap between the pipe (heat exchanger) and the fender and thereby allows not to disturb the flow regime in the contact device and achieve the highest possible stage efficiency.

Наличие теплообменных труб и камер для ввода и вывода теплоносителя, образованных дополнительными царгами, встроенными в колонну, а также днищ и крышек на них (вместо коллекторов, используемых в прототипе), позволяет обеспечить итенсивный теплосъем (например организовав пленочное течение теплоносителя на внутренней поверхности труб) при меньшей металлоемкости установки.The presence of heat exchange tubes and chambers for the inlet and outlet of the coolant, formed by additional drawers built into the column, as well as bottoms and covers on them (instead of the collectors used in the prototype), allows for intensive heat removal (for example, by organizing a film flow of the coolant on the inner surface of the pipes) with a lower metal consumption of the installation.

Крепление внешних цилиндров контактного устройства герметично на горизонтальной перегородке (сваркой или фланцевым соединением), а также наличие хотя бы одного переточного устройства, сообщенного с полостью гидрозатворного стакана завихрителя контактного патрубка, размещенного на (соседней) нижерасположенной тарелке, устраняет накопление жидкости на горизонтальной перегородке и снижает объем жидкости на ней, что особенно важно при ректификации термолабильных и взрывоопасных сред. При таком конструктивном исполнении жидкость не выдавливается силой инерции из полости внешнего стакана на полотно тарелки, а брызги с других контактных патрубков, попавшие на полотно тарелки, отводятся через переточное устройство.The fastening of the external cylinders of the contact device is hermetically sealed on the horizontal partition (by welding or flange connection), as well as the presence of at least one overflow device communicated with the cavity of the hydraulic sealing cup of the swirler of the contact pipe located on the (adjacent) downstream plate, eliminates the accumulation of liquid on the horizontal partition and reduces the volume of liquid on it, which is especially important in the rectification of thermolabile and explosive media. With such a design, the liquid is not squeezed out by the force of inertia from the cavity of the outer cup onto the plate sheet, and splashes from other contact pipes that have fallen on the plate sheet are discharged through the overflow device.

На фиг. 1 изображен общий вид ректификационной диабатической колонны.In FIG. 1 shows a general view of a distillation diabatic column.

На фиг. 2 изображен разрез диабатической колонны по сечению А-А.In FIG. 2 shows a section of a diabatic column along the section A-A.

На фиг. 3 изображен разрез диабатической колонны по сечению Б-Б.In FIG. 3 shows a section of a diabatic column along the B-B section.

На фиг. 4 изображено уплотняющее устройство.In FIG. 4 shows a sealing device.

На фиг. 5 изображено контактное устройство, размещенное на горизонтальных перегородках верхней части колонны.In FIG. 5 shows a contact device placed on the horizontal partitions of the upper part of the column.

На фиг. 6 изображено контактное устройство, размещенное на горизонтальных перегородках нижней части колонны.In FIG. 6 shows a contact device placed on the horizontal partitions of the lower part of the column.

Ректификационная диабетическая колонна содержит куб 1, теплообменник 2, состоящий из труб, верхнюю 3 (укрепляющую) и нижнюю 4 (исчерпывающую) части колонны, снабженные технологическими штуцерами 5, например, для ввода и вывода паров, горизонтальными перегородками 6, оснащенными переточными устройствами 7. В верхней части колонны на всех горизонтальных перегородках 6 идентично установлены контактные устройства 8, в качестве которых использовано контактное устройство для тепломассообменных аппаратов, описанное в патенте RU 2725931, МПК B01D 3/14 О, опубликованном 2020.07.07, авторы Войнов Н.А., Земцов Д.А., Жукова О.П., Богаткова А.В. Контактные устройства 8 содержат тангенциальный завихритель 10, отбойное устройство 11, гидрозатворный стакан 15, и внешний цилиндр 16, патрубок 17 и устройство для отвода жидкости 18. На отбойных устройствах 11 контактных устройств 8 под трубы теплообменника 2 выполнено отверстие. Цилиндрические трубы теплообменника 2 проходят вдоль колонны в верхней ее части через все горизонтальные перегородки 6 сквозь отверстия на отбойных устройствах 11 от камеры ввода теплоносителя 22 до камеры вывода теплоносителя 23. Камеры ввода теплоносителя 22 и вывода теплоносителя 23 образованы дополнительными царгами, встроенными в колонну, и снабжены днищем 26 и крышкой 27.The distillation diabetic column contains a cube 1, a heat exchanger 2, consisting of pipes, an upper 3 (reinforcing) and a lower 4 (exhausting) part of the column, equipped with technological fittings 5, for example, for input and output of vapors, horizontal partitions 6, equipped with overflow devices 7. In the upper part of the column, on all horizontal partitions 6, contact devices 8 are identically installed, which are used as a contact device for heat and mass transfer devices, described in patent RU 2725931, IPC B01D 3/14 O, published on 2020.07.07, the authors Voynov N.A., Zemtsov D.A., Zhukova O.P., Bogatkova A.V. The contact devices 8 contain a tangential swirler 10, a fender 11, a hydraulic locking cup 15, and an external cylinder 16, a branch pipe 17 and a device for draining liquid 18. A hole is made on the fenders 11 of the contact devices 8 for the pipes of the heat exchanger 2. The cylindrical pipes of the heat exchanger 2 pass along the column in its upper part through all horizontal partitions 6 through the holes on the fenders 11 from the coolant inlet chamber 22 to the coolant outlet chamber 23. The coolant inlet chambers 22 and coolant outlet chambers 23 are formed by additional drawers built into the column, and equipped with bottom 26 and cover 27.

Место контакта трубы теплообменника 2 с горизонтальной перегородкой уплотняют, для чего на отбойное устройство устанавливают патрубок 13, заполняют пространство между трубой и патрубком 13 уплотнителем 14 и поджимают втулкой 12. В дополнительных царгах выполнены штуцера также для ввода теплоносителя 28 (например, воды) и вывода теплоносителя 29 и несконденсированного газа и пара 30.The place of contact of the heat exchanger pipe 2 with a horizontal partition is sealed, for which purpose a branch pipe 13 is installed on the fender, the space between the pipe and the branch pipe 13 is filled with a sealant 14 and pressed with a sleeve 12. coolant 29 and non-condensed gas and steam 30.

В нижней части колонны 4 на горизонтальных перегородках 6 установлены контактные устройства 9, которые состоят из тангенциального завихрителя 19 с крышкой 20 и патрубка для прохода пара 21.In the lower part of the column 4, on horizontal partitions 6, contact devices 9 are installed, which consist of a tangential swirler 19 with a cover 20 and a branch pipe for the passage of steam 21.

Для создания гравитационного пленочного течения на внутренней поверхности труб теплоносителя 2 в их верхней части установлены газовые патрубки 31, образующие кольцевой зазор 32 для стекания жидкости из камеры ввода теплоносителя 22 и формирования пленки жидкости.To create a gravitational film flow on the inner surface of the coolant pipes 2, gas nozzles 31 are installed in their upper part, forming an annular gap 32 for draining liquid from the coolant inlet chamber 22 and forming a liquid film.

Через камеры ввода и вывода теплоносителя, соответственно, 22 и 23 также пропущены патрубки 33 и 34 для прохода пара и патрубок 35 для перетекания рабочей жидкости с верхней части колонны 3 в нижнюю часть колонны 4.Through the inlet and outlet chambers of the coolant, respectively, 22 and 23, pipes 33 and 34 are also passed for the passage of steam and a pipe 35 for the flow of the working fluid from the upper part of the column 3 to the lower part of the column 4.

На днище 26 камер 22, 23 и на патрубках 33, 34, 35 устанавливается теплоизоляция 36. Ввод питания в колонну осуществляется через штуцер 37.Thermal insulation 36 is installed on the bottom 26 of chambers 22, 23 and on branch pipes 33, 34, 35. Power is supplied to the column through fitting 37.

Внешний цилиндр 16 каждого контактного патрубка 8 плотно закреплен на горизонтальной перегородке 6 путем сварного соединения. Переточное устройство 7 вышерасположенной горизонтальной перегородки сообщено с полостью гидрозатворного стакана 15 контактного устройства 8 (соседней) нижерасположенной горизонтальной перегородки.The outer cylinder 16 of each contact pipe 8 is tightly fixed on the horizontal partition 6 by means of a welded joint. The overflow device 7 of the above horizontal partition is connected with the cavity of the hydraulic locking cup 15 of the contact device 8 (adjacent) of the lower horizontal partition.

Представленная колонна имеет следующие основные конструктивные параметры: диаметр колонны 0,1-5 м, диаметр контактных устройств 8 верхней части колонны 0,1- 0,25 м, диаметр контактных устройств 9 нижней части колонны 0,15 - 0,5 м, количество контактных устройств 1-100 шт., диаметр теплообменных труб 2 от 0,015-0,08 м; высота камер ввода и вывода теплоносителя 22 и 23 - 0,1-0,5 м.The presented column has the following main design parameters: the diameter of the column is 0.1-5 m, the diameter of the contact devices 8 of the upper part of the column is 0.1-0.25 m, the diameter of the contact devices 9 of the lower part of the column is 0.15-0.5 m, the number contact devices 1-100 pcs., diameter of heat exchange pipes 2 from 0.015-0.08 m; the height of the coolant inlet and outlet chambers 22 and 23 is 0.1-0.5 m.

Ректификационная диабетическая колонна работает следующим образом. Пары из куба 1 поступают в контактные устройства 9 нижней (исчерпывающей) части колонны 4; проходят через каналы тангенциального завихрителя 19, и поступают в слой жидкости, размещенной на горизонтальных перегородках 6, образуя газо-жидкостный слой, в котором происходит интенсивный массообмен. Затем пары через патрубок 34 поступают на укрепляющую (верхнюю) часть колонны 3 в контактные устройства 8, размещенные на горизонтальных перегородках 6. Пары, пройдя через каналы завихрителя 10, взаимодействуют с жидкостью, размещенной в полости внешних цилиндров 16, где за счет центробежной силы образуется вращающийся газо-жидкостный слой, способствующий интенсивному массообмену и разделению фракций (укреплению). При этом поднимающиеся пары в укрепляющей части колонны 3 частично конденсируются на наружной поверхности труб 2, образуя флегму, которая поступает в полость гидрозатворного стакана 15, а затем стекает во вращающийся газо-жидкостный слой, образованный на поверхности внешнего цилиндра 16. Затем жидкость из контактного устройства 8 колонны 3 перетекает в устройство для отвода жидкости 18 и через патрубок 17 поступает в полость гидрозатворного стакана 15 контактного устройства 8, установленного на нижележащей перегородке 6, расположенного соосно с ним. Капли жидкости, попавшие на перегородку 6 по переточному устройству 7, стекают в гидрозатворный стакан контактного устройства нижерасположенной тарелки.Distillation diabetic column works as follows. Vapors from the cube 1 enter the contact devices 9 of the lower (exhaustive) part of the column 4; pass through the channels of the tangential swirler 19 and enter the liquid layer placed on the horizontal partitions 6, forming a gas-liquid layer in which an intense mass transfer takes place. Then, the vapor through the branch pipe 34 enters the reinforcing (upper) part of the column 3 into the contact devices 8, placed on the horizontal partitions 6. The vapor, having passed through the channels of the swirler 10, interacts with the liquid located in the cavity of the outer cylinders 16, where, due to centrifugal force, a rotating gas-liquid layer that promotes intensive mass transfer and separation of fractions (strengthening). At the same time, the rising vapors in the strengthening part of the column 3 partially condense on the outer surface of the pipes 2, forming a phlegm, which enters the cavity of the hydraulic sealing cup 15, and then flows into the rotating gas-liquid layer formed on the surface of the outer cylinder 16. Then the liquid from the contact device 8 of the column 3 flows into the device for draining the liquid 18 and through the branch pipe 17 enters the cavity of the hydraulic sealing cup 15 of the contact device 8 installed on the underlying partition 6, located coaxially with it. Drops of liquid that have fallen on the partition 6 through the overflow device 7 flow into the hydraulic locking glass of the contact device of the underlying plate.

Для осуществления конденсации паров на наружной поверхности труб 2 в их полость подается теплоноситель, который через штуцер ввода теплоносителя 28 попадает в камеру 22 и затем в кольцевой зазор 32 образованный газовым патрубком 31 и внутренней поверхностью трубы 2. Сформировавшись в кольцевой слой теплоноситель стекает в виде пленки по внутренней поверхности труб 2. На выходе из трубы 2 теплоноситель поступает в камеру вывода 23 и через штуцер 29 отводится из колонны. Несконденсированные пары теплоносителя отводятся через штуцер 30. Стекающая с верхней (укрепляющей) части колонны 3 жидкость, через патрубок 35, поступает на горизонтальную перегородку 6 нижней (исчерпывающей) части колонны 4 и после интенсивного массообмена с паром в контактных устройствах 9 стекает в куб по переточным устройствам 7, размещенным на горизонтальных перегородках.To carry out the condensation of vapors on the outer surface of the pipes 2, a coolant is supplied into their cavity, which enters the chamber 22 through the coolant inlet fitting 28 and then into the annular gap 32 formed by the gas pipe 31 and the inner surface of the pipe 2. Having formed in the annular layer, the coolant flows down in the form of a film along the inner surface of pipes 2. At the outlet of pipe 2, the coolant enters the outlet chamber 23 and is discharged from the column through fitting 29. Uncondensed coolant vapors are discharged through fitting 30. The liquid flowing down from the upper (reinforcing) part of column 3, through pipe 35, enters the horizontal partition 6 of the lower (exhaustive) part of column 4 and, after intensive mass transfer with steam in contact devices 9, flows into the cube through the overflow devices 7 placed on horizontal partitions.

Предлагаемая диабатическая ректификационная колонна по сравнению с прототипом, позволяет увеличить эффективность ступеней и колонны в целом, а так же снизить ее металлоемкость, что снижает себестоимость выпускаемого продукта.The proposed diabatic distillation column, compared with the prototype, allows you to increase the efficiency of the stages and the column as a whole, as well as reduce its metal consumption, which reduces the cost of the product.

Claims

1. Distillation diabetic column, including a cube, a heat exchanger in the form of pipes, reinforcing - the upper and exhaust - the lower parts of the column, with technological fittings and horizontal partitions, on which overflow devices are placed, as well as contact devices containing a tangential swirler with a baffle device, water seal glass, external cylinder, branch pipe for draining liquid, characterized in that it additionally contains, in the strengthening part of the column, sealed chambers for inlet and outlet of the coolant, formed by drawers built into the column and equipped with a bottom and a cover, and the cavities of the chambers are interconnected by means of pipes of the heat exchanger, passed with the use of a sealing device through the horizontal partitions of the strengthening part of the column through the holes coaxially made on the fender of the tangential swirler of the contact devices, while the outer cylinders of the contact devices are tightly fixed on the horizontal bend rod, and the overflow device of the upstream horizontal partition is in communication with the cavity of the hydraulic locking cup of the contact pipe of the downstream horizontal partition.

2. A distillation diabatic column according to claim 1, characterized in that the contact devices of the exhaustive part of the column consist of a tangential swirler with a lid and a branch pipe for the passage of steam.