SK1172018A3

SK1172018A3 - Deflegmator with catalytic filling

Info

Publication number: SK1172018A3
Application number: SK117-2018A
Authority: SK
Inventors: Juraj Kabát; Peter Peciar; Roman Kabát
Original assignee: Slovenska Technicka Univerzita V Bratislave; Kabat Roman
Priority date: 2018-10-16
Filing date: 2018-10-16
Publication date: 2020-05-04
Also published as: SK288870B6

Abstract

Deflegmátor s katalytickou výplňou je tvorený plášťom, rúrkovnicami a prírubou, pričom ďalej pozostáva z deflegmačných rúrok (2) pripevnených k rúrkovniciam (1), pričom do deflegmačných rúrok (2) sú vsunuté medené katalytické rúrky (6). Katalytická rúrka (6) má spodný koniec otvorený a vrchný koniec je zaslepený, pričom rozmer zaslepenia je väčší, ako je priemer katalytickej rúrky (6).The catalytic filler dephlegmator consists of a jacket, tubular tubes and a flange, further comprising dephlegmating tubes (2) attached to the tubesheets (1), copper catalytic tubes (6) being inserted into the dephlegmating tubes (2). The catalytic tube (6) has the lower end open and the upper end is blinded, the dimension of the blindness being larger than the diameter of the catalytic tube (6).

Description

Oblasť technikyTechnical field

Vynález sa týka konštrukcie deflegmátora s katalytickou výplňou ako nevyhnutnej súčasti technologického zariadenia na destiláciu ovocných rmutov. Vynález spadá do oblasti destilačných zariadení s nutnosťou katalýzy spracovávanej suroviny.The invention relates to the construction of a dephlegmator with a catalytic filler as an essential part of a technological device for the distillation of fruit mash. The invention belongs to the field of distillation equipment with the need to catalyze the processed raw material.

Doterajší stav technikyPrior art

Destilácia, teda delenie kvapalnej zmesi na základe rozdielnych teplôt varu jednotlivých zložiek zmesi, predstavuje jednu z najpoužívanejších jednotkových operách v chemickom, ako aj potravinárskom prie my βίε. Pre dosiahnutie vyššej čistoty výsledného produktu-destilátu sa v praxi uplatňuje proces tzv. rektifikácieviacnásobnej destilácie. Rektifikácia prebieha na vežových aparátoch-rektifikačných kolónach. Rektifikačná kolóna predstavuje aparát, ktorý je tvorený plášťom kolóny a vnútornou vostavbou. Vostavbu rektifikačnej kolóny tvoria etáže (poschodia). Pary destilovanej zmesi stúpajú kolónou smerom zdola nahor. Kvapalina steká v kolóne z vyšších poschodí na nižšie. Jednotlivé etáže kolóny sú konštrukčne zostavené tak, aby sa na etáži vytvorila hladina stekajúcej kvapaliny cez ktorú prebublávajú stúpajúce pary. Pary sú do kvapaliny usmerňované pomocou rôznych konštrukčných elementov. V praxi sa medzi najpožívanejšie typy etáži radia sitové etáže, ventilové etáže alebo klobúčikové etáže. Rektifikácia kvapalnej zmesi sa v praxi často používa na vydestilovanie alkoholových zmesí z fermentovaných ovocných rmutov (kvasov). Spracovanie ovocných rmutov za účelom ich destilácie má na Slovensku, ako aj v celej strednej Európe, dlhodobú a nezastupiteľnú tradíciu. Daný proces prebieha v ovocných hehovaroch alebo pestovateľských páleniciach. V porovnaní s rektifikačnými kolónami používanými v chemickom alebo petrochemickom priemysle majú kolóny používané v hehovaroch a páleniciach svoje konštrukčné špecifiká a zaužívané pravidlá. Okrem samotnej rektifikačnej kolóny musí celá technológia neodmysliteľne obsahovať niekolko ďalších aparátov, medzi ktoré sa radia varák (varná časť destilačného kotla), chladič liehových pár (totálny kondenzátor) a deflegmátor (parciálny kondenzátor). Umiestnenie rektifikačnej kolóny v technologickom zariadení na destiláciu alkoholov zfermentovaného ovocia je priamo nad varnou časťou kotla, kedy v zostave absentuje parný dóm, resp. na podstavec mimo varnej časti kotla. Spracovávaná surovina (rmut) je dopravená do varnej časti technológie. V nej je surovina zohrievaná na bod varu a odparovaná. Vznikajúce alkoholové pary následne stúpajú buď do parného dómu kotla alebo priamo do rektifikačnej kolóny. V kolóne následne nastáva proces rektifikácie danej zmesi. Pary stúpajúce z najvyššej etáže rektifikačnej kolóny prúdia do deflegmátora. Deflegmátor technologicky predstavuje výmenník tepla slúžiaci k čiastočnému skondenzovaniu alkoholových pár parciálny kondenzátor. Konštrukčne je deflegmátor najčastejšie vyhotovený ako parorúrkový kondenzátor, teda v rúrkach deflegmátora prúdia alkoholové pary a v medzirúrkovom priestore prúdi chladiaca kvapalina (najčastejšie voda). Odvod tepla z alkoholových pár do chladiacej vody zapríčiňuje v deflegmátore ich čiastočné skondenzovanie. Keďže alkoholové pary nie sú čisté látky, ale predstavujú viaczložkové zmesi, primáme nastáva kondenzácia ťažších zložiek (zložky s vyšším bodom varu) obsiahnutých v parnej zmesi. V prípade destilácie alkoholov z fermentovaného ovocia sa pary primáme skladajú z vody a etylalkoholu. V danom prípade predstavuje ťažšiu zložku voda, z čoho vyplýva, že čiastočné skondenzovanie alkoholovej pary v deflegmátore zapríčiňuje zvyšovanie koncentrácie etylalkoholu. Pary opúšťajúce deflegmátor majú teda vyšší podiel etylalkoholu ako pary, ktoré do deflegmátora vstupujú z rektifikačnej kolóny, čo má za následok aj celkové zvýšenie čistoty výsledného produktu, ovocného destilátu. Z hľadiska kontinuálnostiprocesu predstavuje technologické zariadenie v pestovateľskej pálenici alebo liehovare tzv. vsádzkovú alebo diskontinuálnu prevádzku. To znamená, že spracovávaná surovina nie je do procesu privádzaná kontinuálne, ale vsádzky sú spracovávané osobitne. Z toho vyplýva, že po každej spracovanej vsádzke je nutné celú technológiu vypustiť a vyčistiť, čím sa pripraví na novú vsádzku. Vbežnej prevádzke pestovateľskej pálenice môže byť na jednom zariadení (aparatúre) spracovaných aj viac ako 10 vsádzok denne. Je teda zrejmé, že rektifikačná kolóna, ako aj celá technológia, pracuje v cykloch, kedy sa viackrát denne opakuje nábeh technológie, stabilný režimprevádzky a jej odstávka, vyčistenie a údržba. Deflegmátor zohráva kľúčovú rolu práve v nábehu rektifikačnej kolóny, konkrétne vo vytvorení tzv. refluxu. Reflux predstavuje spätný tok kvapaliny, ktorá vzniká v dôsledku čiastočnej kondenzácie alkoholových pár v deflegmátore. Vzniknutý kondenzát steká z deflegmátora na najvyššiu etáž rektifikačnej kolóny, čo umožňuje vytvorenie hladiny kvapaliny na etáži. Výška hladiny je limitovaná výškou prepadov. Po dosiahnutí prepadu preteká reflux na nižšie etáže. Ako už bolo uvedené, princíp delenia zmesi na rektifikačnej etáži spočíva vo vytvorení paro-kvapalného rozhrania vďaka pare prebublávajúcej cez stĺpec kvapaliny. Je teda zrejmé, že bez refluxu kvapaliny vytváranom v deflegmátore by delenie zmesi pomocou rektifikačnej kolóny nebolo možné. Väčšina funkčných častí technologického zariadenia, ktoré prichádzajú do priameho styku s alkoholovými parami, sú vyrobené z potravinárskej medi. Daný materiál je pre technologické zariadenia používané pre výrobu ovocných destilátov volený hlavne vďaka jeho katalytickým účinkom Etylkarbamát predstavuje chemickú zlúčeninu, ktorá prirodzene vzniká pri procese ferDistillation, ie the separation of a liquid mixture on the basis of the different boiling points of the individual components of the mixture, is one of the most widely used unit operations in the chemical and food industries βίε. In order to achieve a higher purity of the final product-distillate, the process of so-called rectification of multiple distillation. Rectification takes place on tower apparatuses-rectification columns. The rectification column is an apparatus which consists of a column jacket and an internal structure. The construction of the rectification column consists of floors. The vapors of the distilled mixture rise through the column from bottom to top. The liquid flows in the column from higher to lower. The individual stages of the column are structurally assembled so that a level of flowing liquid is created on the stage, through which rising vapors are bubbling. The vapors are directed into the liquid by means of various structural elements. In practice, the most commonly used types of trays include screen trays, valve trays or hat trays. Rectification of a liquid mixture is often used in practice to distill alcohol mixtures from fermented fruit mash (yeast). The processing of fruit mash for the purpose of their distillation has a long and irreplaceable tradition in Slovakia as well as in the whole of Central Europe. The process takes place in fruit smelters or growing distilleries. Compared to rectification columns used in the chemical or petrochemical industry, the columns used in smelters and distilleries have their own design specifics and common rules. In addition to the rectification column itself, the whole technology must inevitably contain several other apparatuses, including a boiler (boiling part of the distillation boiler), an alcohol vapor cooler (total condenser) and a dephlegmator (partial condenser). The location of the rectification column in the technological equipment for the distillation of alcohols of fermented fruit is directly above the cooking part of the boiler, when the steam dome, resp. on a base outside the cooking part of the boiler. The processed raw material (mash) is transported to the cooking part of the technology. In it, the raw material is heated to boiling point and evaporated. The resulting alcohol vapors then rise either to the steam dome of the boiler or directly to the rectification column. The column then undergoes the process of rectification of the mixture. Vapors rising from the top stage of the rectification column flow into the dephlegmator. The dephlegmator technologically represents a heat exchanger used for partial condensation of alcohol vapors by a partial condenser. Structurally, the dephlegmator is most often designed as a steam-tube condenser, ie alcohol vapors flow in the dephlegmator tubes and a cooling liquid (usually water) flows in the inter-tube space. The heat dissipation from the alcohol vapors to the cooling water causes them to partially condense in the dephlegmator. Since alcohol vapors are not pure substances but are multi-component mixtures, condensation of the heavier components (components with a higher boiling point) contained in the vapor mixture occurs primarily. In the case of distillation of alcohols from fermented fruit, the vapors consist primarily of water and ethyl alcohol. In this case, the heavier component is water, which means that the partial condensation of the alcohol vapor in the dephlegmator causes an increase in the concentration of ethyl alcohol. The vapors leaving the dephlegmator thus have a higher proportion of ethyl alcohol than the vapors entering the dephlegmator from the rectification column, which also results in an overall increase in the purity of the final product, the fruit distillate. In terms of the continuity of the process, the technological equipment in the growing distillery or distillery represents the so-called batch or batch operation. This means that the processed raw material is not fed into the process continuously, but the batches are processed separately. It follows that after each processed batch, it is necessary to drain and clean the entire technology, thus preparing for a new batch. During the normal operation of a growing distillery, more than 10 batches per day can be processed on one device (apparatus). It is thus clear that the rectification column, as well as the whole technology, works in cycles, when the start-up of the technology, stable operation and its shutdown, cleaning and maintenance are repeated several times a day. The dephlegmator plays a key role in the start of the rectification column, specifically in the creation of the so-called reflux. Reflux is the backflow of liquid that results from the partial condensation of alcohol vapors in the dephlegmator. The formed condensate flows from the dephlegmator to the top stage of the rectification column, which allows the formation of a liquid level on the stage. The height of the level is limited by the height of the overflows. When the overflow is reached, reflux flows to the lower levels. As already mentioned, the principle of dividing the mixture on the rectification stage consists in creating a vapor-liquid interface due to the steam bubbling through the column of liquid. It is thus clear that without the reflux of the liquid generated in the dephlegmator, separation of the mixture by means of a rectification column would not be possible. Most of the functional parts of the technological equipment that come into direct contact with alcohol vapors are made of food grade copper. The given material is chosen for the technological equipment used for the production of fruit distillates mainly due to its catalytic effects. Ethyl carbamate is a chemical compound that is naturally formed during the process of fer

S K117-2018 Α3 mentácie. V určitých koncentráciách je zastúpený vo všetkých potravinách, ktoré prešh fermentačnýmprocesom (mliečne produkty, chheb, pivo, atd’.). Zvýšená koncentrácia etylkarbamátu sa prirodzene vyskytuje aj v ovocných destilátoch, najmä v destilátoch vzniknutých spracovanímfermentovaného kôstkového, jadrového a bobuľového ovocia. Etylkarbamát je kvôli svojim mutagénnym a karcinogénnym účinkom na ľudské telo zaradený Medzinárodným centrom pre výskum rakoviny (IARC) do skupiny 2A-„pravdepodobne karcinogénny pre ľudí“. Na základe týchto skutočností bolo v roku 2010 Európskou komisiou vydané odporúčanie týkajúce sa prevencie a zníženia kontaminácie liehovín zkôstkovíc a z výliskov zkôstkovíc etylkarbamátom Vpredmetnom odporúčaní je okrem iného uvedené, že súčasťou destilačného zariadenia by mali byť medené katalytické konvertory (katalyzátory). Dané zariadenie sa v technologickej zostave nachádza za deflegmátorom Katalyzátor konštrukčne predstavuje najčastejšie zväzok medených rúrok, cez ktorý sú alkoholové pary nútené prúdiť. Katalyzátor môže byť inštalovaný priamo nad deflegmátor, kedy rektifikačné etáže, deflegmátor aj katalyzátor tvoria spojitú vežu, alebo je inštalovaný osobitne a prepojený potrubiami s ostatnými časťami technológie.S K117-2018 Α3 mentation. It is present in certain concentrations in all foods that undergo the fermentation process (dairy products, chheb, beer, etc.). Increased concentrations of ethyl carbamate also occur naturally in fruit distillates, especially in distillates obtained by processing fermented stone, stone and berry fruits. Ethyl carbamate is classified by the International Center for Cancer Research (IARC) as Group 2A - "probably carcinogenic to humans" due to its mutagenic and carcinogenic effects on the human body. Based on these facts, the European Commission issued a Recommendation in 2010 on the prevention and reduction of contamination of stone fruit spirits and stone fruit marc with ethyl carbamate. The subject of the recommendation is, inter alia, that copper catalytic converters (catalysts) should be part of the distillation plant. The given device is located behind the dephlegmator in the technological set. The catalyst is structurally most often a bundle of copper pipes through which alcohol vapors are forced to flow. The catalyst can be installed directly above the dephlegmator, where the rectification stages, the dephlegmator and the catalyst form a continuous tower, or it is installed separately and connected by pipes to other parts of the technology.

Uvedené nedostatky v čiastočnej alebo úplnej miere poskytli možnosť riešiť tento problém vhodnými technickými prostriedkami.These shortcomings have provided, in part or in full, the opportunity to address this issue by appropriate technical means.

Výsledkom tohto úsilia je ďalej popisovaný deflegmátor s katalytickou výplňou podľa predkladaného vynálezu.As a result of this effort, the catalytic filler dephlegmator of the present invention is further described.

Podstata vynálezuThe essence of the invention

Výššie uvedené nedostatky sú v podstatnej miere odstránené konštrukciou deflegmátora s katalytickou výplňou, ktorého podstata riešenia spočíva v tom, že je tvorený valcovým plášťom, na ktorý sú upevnené rúrkovnice pevne spojené prírubami. K rúrkovniciam sú zvarovým spojom pripevnené deflegmačné rúrky. Vdeflegmačných rúrkach sú osadené katalytické rúrky. Plášť deflegmátora, príruby aj rúrky sú zhotovené z antikorovej ocele. Katalytické rúrky sú zhotovené z potravinárskej medi. V medzirúrkovom priestore deflegmátora prúdi chladiaca voda. Prívod chladiacej vody do deflegmátora je osadený v jeho spodnej časti a odvod v hornej časti. Katalytické rúrky sú na vrchnej časti rozkovaná. Tým je vytvorené ich rozšírenie, vďaka čomu je možné ich osadenie do deflegmačných rúrok bez toho, aby prepadli. Rozkováme vrchnej časti katalytických rúrok zároveň zabezpečuje ich zaslepenie.The above-mentioned drawbacks are substantially eliminated by the construction of the catalytic-filled dephlegmator, the essence of the solution of which lies in the fact that it is formed by a cylindrical shell to which the tube sheets are fixedly connected by flanges. Dephlegmation tubes are attached to the tube sheets by welding. Catalytic tubes are fitted in the deglegmation tubes. The housing of the dephlegmator, flanges and pipes are made of stainless steel. Catalytic tubes are made of food grade copper. Cooling water flows in the inter-tube space of the dephlegmator. The cooling water supply to the dephlegmator is installed in its lower part and the discharge in the upper part. The catalytic tubes are forged at the top. This creates an extension of them, thanks to which it is possible to fit them into deflegmation tubes without falling. The cutting of the upper part of the catalytic tubes also ensures their blinding.

Funkciu možno vysvetliť nasledovne. Alkoholové pary prichádzajú do deflegmátora zdola. Vďaka zaslepeniu katalytických rúrok sú pary vedené úzkym priestorom medzi vonkajšou stenou katalytických rúrok a vnútornou stenou deflegmačných rúrok. Pary sú vďaka tomu v styku s medeným povrchom, čo zabezpečuje ich katalýzu, a zároveň v styku s ochladzovanou stenou deflegmačných rúrok, čo zabezpečuje ich podchladenie a samotnú deflegmáciu nevyhnutnú kvytvoreniu toku refluxu v rektifikačnej kolóne.The function can be explained as follows. Alcohol vapors come to the dephlegmator from below. Due to the blinding of the catalytic tubes, the vapors are guided through the narrow space between the outer wall of the catalytic tubes and the inner wall of the dephlegmating tubes. As a result, the vapors are in contact with the copper surface, which ensures their catalysis, and at the same time in contact with the cooled wall of the deflegmation tubes, which ensures their subcooling and the deflegmation itself necessary to create a reflux flow in the rectification column.

Výhody konštrukcie deflegmátora s katalytickou výplňou podľa vynálezu sú zjavné z účinkov, ktorými sa prejavujú navonok. Vo všeobecnosti možno konštatovať, že originalita predloženého riešenia spočíva v tom, že deflegmátor aj katalyzátor keďže predstavujú v súčasnej dobe nevyhnutnú súčasť technologického zariadenia na destiláciu ovocných rmutov, tak predkladaný návrh deflegmátora s katalytickou výplňou spája dokopy obe zariadenia (deflegmátor aj katalyzátor), pričom zjednodušuje ich výrobu, údržbu, zlepšuje určité prevádzkové vlastnosti a zjednodušuje aj konštrukciu destilačnej kolóny ako celku. V praxi sa často zhotovitelia a dodávatelia technológie stretávajú s priestorovými obmedzeniami týkajúcimi sa hlavne svetlosti miestnosti, kde je technológia osádzaná. Predkladaný návrh výrazne znižuje potrebnú výšku miestnosti, keďže katalyzátor je samotnou súčasťou deflegmátora a výška kolóny teda nie je navyšovaná o výšku katalyzátora. Jedným z ďalších problémov týkajúcich sa katalyzátora je nutnosť vykonania veľkého množstva zvarových spojov. Medené rúrky katalyzátora sú navzájom pospájané do zväzku bodovými zvarmi, čo zapríčiňuje náročnosť na dobu zhotovenia. Predkladaný návrh je konštrukčne uspôsobený tak, že medené katalytické rúrky nie je nutné spájať zváraním, ale vo svojej funkčnej polohe sú fixované tvarovým uspôsobením konca rúrky. Zároveň odpadá nutnosť zhotovenia plášťa katalyzátora a úkonom s tým spojeným Podľa znenia už skôr spomínaného odporúčania Európskej komisie by katalyzátor mal obsahovať systém oplachu. Hoci takýto systém slúžiaci k preventívnemu prečisteniu katalyzátora je v dnešnej dobe už štandardne dodávanou súčasťou väčšiny nových technológií, nedokáže úplne zabrániť vytváraniu nánosov nafúnkčnompovrchu medených stien rúrok katalyzátora. Po nadmernom zanesení katalyzátora je nutné destilačnú kolónu rozobrať a katalyzátor buď vyčistiť alebo vymeniť ako nerozoberateľný celok za nový. Funkčný povrch katalyzátora sa však v reálnej prevádzke nezanáša rovnomerne. Predkladaný návrh umožňuje vymieňať rúrky katalyzátora osobitne, keďže tieto nie sú navzájom pevne pospájané. Táto skutočnosť umožňuje pružne reagovať na fakt, že katalyzátor ako celok sa nezanáša rovnomerne a častokrát je potrebná výmena iba časti z funkčného povrchu. Uvedené konštrukčné prevedenie ďalej znižuje konštrukčnú náročnosť kolóny ako celku. Katalyzátor býva z dôvodu rozobrateľnosti najčastejšie upevnený na kolónu prírubovým spojom. Ten v predkladanom návrhu nie je nutný, keďže katalyzátor je umiestnený v tele deflegmátora. Ďalšou výhodou predkladanéhoThe advantages of the catalytic filler design according to the invention are evident from the external effects. In general, it can be stated that the originality of the presented solution lies in the fact that the dephlegmator and catalyst, as they are currently a necessary part of technological equipment for distillation of fruit mash, the proposed design of dephlegmator with catalytic filling their production, maintenance, improves certain operating characteristics and also simplifies the construction of the distillation column as a whole. In practice, technology contractors and suppliers often face space constraints, mainly related to the brightness of the room where the technology is installed. The present proposal significantly reduces the required room height, since the catalyst is itself part of the dephlegmator and the column height is therefore not increased by the catalyst height. One of the other problems with the catalyst is the need to make a large number of welds. The copper tubes of the catalyst are bundled together by spot welds, which makes the production time difficult. The present design is structurally adapted so that the copper catalytic tubes do not have to be joined by welding, but are fixed in their functional position by the shape of the tube end. At the same time, there is no need to make the catalyst housing and the action involved. According to the wording of the aforementioned European Commission recommendation, the catalyst should include a rinsing system. Although such a preventive catalyst cleaning system is now standard on most new technologies, it cannot completely prevent the formation of deposits in the inflatable surface of the copper walls of the catalyst tubes. After excessive clogging of the catalyst, it is necessary to disassemble the distillation column and either clean the catalyst or replace it as a non-disassemblable unit with a new one. However, the functional surface of the catalyst does not clog evenly in real operation. The present proposal makes it possible to replace the catalyst tubes separately, since they are not firmly connected to each other. This makes it possible to react flexibly to the fact that the catalyst as a whole is not clogged evenly and often only a part of the functional surface needs to be replaced. Said design further reduces the design complexity of the column as a whole. Due to the degradability, the catalyst is most often mounted on the column by a flange joint. This is not necessary in the present proposal, as the catalyst is located in the body of the dephlegmator. Another advantage of the present invention

S K117-2018 Α3 návrhu je zlepšenie prevádzkových vlastností deflegmátora. Katalyzačné nirky sú osadené v rúrkach deflegmátora, kde slúžia ako prcpážkv. Liehové pary sú tak usmerňované katalyzačnými rúrkami bližšie k ochladzovanej stene deflegmačných rúrok. To zvyšuje celkovú účinnosť deflegmátora ako kondenzačného výmenníka tepla, znižuje nároky na veľkosť teplovýmennej plochy, ako aj množstvo chladiacej vody, čo zaručuje správne podchladenie liehových pár a celkové zefektívnenie procesu výroby. Predkladaný návrh je možné uplatniť v destilačných zariadeniach s nutnosťou katalýzy spracovávanej suroviny. Vprostredí Slovenska do danej problematiky spadá napríklad destilácia ovocných rmutov, principiálne však môže byť dané technické riešenie aplikované na akejkoľvek destilačnej kolóne s rúrkovým deflegmátorom, pričom sa môže jednať aj o konštrukčnú úpravu už existujúceho zariadenia. Aplikáciou predkladaného návrhu do zostavy destilačného zariadenia sa znižujú investičné náklady zariadenia ako celku. To je spôsobené hlavne zjednodušením konštrukcie ako aj samotného výrobného procesu aparátu. Zároveň sú znižované aj prevádzkové náklady z dôvodu zefektívnenia procesu deflegmácie pár, a tak isto aj náklady spojené s opravami a údržbou, keďže katalyzátor nie je nutné vymieňať ako celok, ale je možné vymeniť len najviac opotrebované a zanesené časti. Nižšie nároky na svetlosť miestnosti, kde je technológia osadená, zároveň umožňujú montáž technológie do priestorov, v ktorých by bolo bežnú technológiu buď nemožné osadiť alebo by bolo nutné vykonať dodatočné stavebné úpravy. Predkladaný návrh je možné veľkostne a výkonovo prispôsobiť nárokom prevádzky na chladiaci výkon výmenníka ako aj nárokom na veľkosť aktívnej plochy katalyzátora.With K117-2018 Α3 design is to improve the operating characteristics of the dephlegmator. Catalysts are mounted in the tubes of the dephlegmator, where they serve as pads. The alcohol vapors are thus directed by the catalyst tubes closer to the cooled wall of the dephlegmation tubes. This increases the overall efficiency of the dephlegmator as a condensing heat exchanger, reduces the demands on the size of the heat exchange surface as well as the amount of cooling water, which guarantees proper subcooling of alcohol vapors and overall streamlining of the production process. The presented proposal can be applied in distillation plants with the need to catalyze the processed raw material. In the environment of Slovakia, the issue includes, for example, distillation of fruit mash, but in principle, the technical solution can be applied to any distillation column with a tubular dephlegmator, while it can also be a design modification of existing equipment. By applying the present proposal to a distillation plant assembly, the investment costs of the plant as a whole are reduced. This is mainly due to the simplification of the construction as well as the production process of the apparatus itself. At the same time, operating costs are reduced to streamline the steam dephlegmation process, as well as repair and maintenance costs, as the catalyst does not need to be replaced as a whole, but only the most worn and clogged parts can be replaced. At the same time, the lower demands on the brightness of the room where the technology is installed allow the installation of the technology in spaces in which it would either be impossible to install the conventional technology or additional construction modifications would be necessary. The present design can be adapted in size and performance to the requirements of the operation for the cooling capacity of the exchanger as well as to the requirements for the size of the active area of the catalyst.

Prehľad obrázkov na výkresochOverview of figures in the drawings

Konštrukcia deflegmátora s katalytickou výplňou podľa vynálezu bude bližšie zobrazená na výkresoch, kde na obr. 1 je v reze znázornený celkový pohľad na zariadenie. Na obr. č. 2 je zobrazená katalytická rúrka.The construction of the catalytic filler dephlegmator according to the invention will be shown in more detail in the drawings, where in fig. 1 is a cross-sectional view of the device. In FIG. no. 2 shows a catalytic tube.

Príklady uskutočnenia vynálezuExamples of embodiments of the invention

Rozumie sa, že jednotlivé uskutočnenia podľa vynálezu sú predstavované pre ilustráciu a nie ako obmedzenia technických riešení. Odborníci znalí stavom techniky nájdu alebo budú schopní zistiť s použitím nie viac ako rutinného experimentovania mnoho ekvivalentov k špecifickým uskutočneniam vynálezu. Aj takéto ekvivalenty budú spadať do rozsahu nasledujúcich patentových nárokov. Pre odborníkov znalých stavom techniky nemôže robiť problém optimálneho navrhnutia konštrukcie a výberu jeho prvkov, preto tieto znaky neboli detailne riešené.It is to be understood that the individual embodiments of the invention are presented by way of illustration and not by way of limitation of the technical solutions. Those skilled in the art will find, or be able to ascertain using no more than routine experimentation, many equivalents to specific embodiments of the invention. Such equivalents will also fall within the scope of the following claims. For those skilled in the art, it cannot be a problem to optimally design the structure and select its elements, so these features have not been addressed in detail.

PríkladExample

V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu vynálezu je opísaná konštrukcia deflegmátora s katalytickou výplňou, ktorá je znázornená na obr. 1 a 2. Konštrukcia je riešená tak, že deflegmátor s katalytickou výplňou pozostáva valcového plášťa 4, dvoch rúrkovníc 1 a príruby 3, pritomkrúrkovniciam 1 sú privarená sústava deflegmačných rúrok 2. Výššie spomenuté súčasti sú vyrobené z antikorovej ocele. Do deflegmačných rúrok 2 sú zhora vsunuté medené katalytické rúrky 6. Katalytická rúrka 6 je konštruovaná tak, že má spodný koniec otvorený a vrchný koniec je zaslepený, pričom rozmer zaslepenia je väčší ako je priemer katalytickej rúrky 6. Prívod chladiacej vody do deflegmátora je osadený v jeho spodnej časti a odvod v hornej časti.In this example of a specific embodiment of the invention, the construction of a catalytic filler dephlegmator is described, which is shown in FIG. 1 and 2. The construction is solved in such a way that the dephlegmator with catalytic filling consists of a cylindrical shell 4, two tubes 1 and a flange 3, while a set of dephlegmating tubes 2 are welded to the tubesheets 1. The above-mentioned components are made of stainless steel. Copper catalytic tubes 6 are inserted into the dephlegmating tubes 2. The catalytic tube 6 is constructed so that the lower end is open and the upper end is blinded, the blinding dimension being larger than the diameter of the catalytic tube 6. The cooling water supply to the dephlegmator is fitted in its lower part and drainage at the upper part.

Priemyselná využiteľnosťIndustrial applicability

Priemyselná využiteľnosť deflegmátora s katalytickou výplňou podľa vynálezu nachádza použitie v lichovamictve.The industrial applicability of the catalytic filler dephlegmator according to the invention finds use in lichovamics.

Claims

PATENT CLAIMS

Catalytic filler dephlegmator consisting of a jacket, tubesheets and a flange, characterized in that it consists of defragmentation tubes (2) attached to the tubesheets (1), wherein the dephlegmator

5 catalytic tubes (2) are inserted copper catalytic tubes (6).

Catalytic filler dephlegmator according to claim 1, characterized in that the catalytic tube (6) has an open end open and an upper end is blinded, the dimension of the blindness being larger than the diameter of the catalytic tube (6).