SU1493277A1

SU1493277A1 - Continuous distilling apparatus

Info

Publication number: SU1493277A1
Application number: SU874347241A
Authority: SU
Inventors: Владимир Александрович Федюнин; Владимир Васильевич Бордунов; Игорь Александрович Соболев
Original assignee: Институт химии нефти СО АН СССР
Priority date: 1987-12-21
Filing date: 1987-12-21
Publication date: 1989-07-15

Abstract

Изобретение относитс к конструкци м дистилл торов и может найти применение в химической, нефтехимической и других отрасл х промышленности. Целью изобретени вл етс повышение производительности по дистилл ту, увеличение степени очистки за счет уменьшени брызгоуноса и снижение энергоемкости. Дистилл тор включает вертикальный корпус с рубашкой, крышку и днище с патрубками ввода исходной смеси и выхода дистилл та и кубового остатка, испаритель, расположенный вдоль вертикальной оси аппарата, с нагревательными элементами, конденсатор, установленный коаксиально между корпусом и испарителем, распределитель исходной смеси и приемник кубового остатка. Испаритель выполнен в виде сборки соосно установленных полых сужающихс книзу тарелок так, что кажда вышерасположенна тарелка входит в нижерасположенную тарелку и между стенками тарелок предусмотрен зазор, кажда из тарелок жестко соединена с подвесками, которые прикреплены к крышке, а нижн тарелка выполнена с перфорированным днищем. Внутреннее пространство сборки тарелок заполнено насадкой. Приемник кубового остатка снабжен воронкой, к верхней части которой прикреплены экраны, выполненные в виде перфорированных обечаек, установленных между конденсатором и испарителем и соосно с последним, причем внутри приемника кубового остатка установлен гидрозатвор, соединенный с патрубком выхода кубового остатка. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.The invention relates to distiller designs and may be used in the chemical, petrochemical, and other industries. The aim of the invention is to increase the distillate capacity, increase the degree of purification by reducing the sprinkling and reducing the energy intensity. The distiller includes a vertical housing with a jacket, a lid and a bottom with nozzles introducing the initial mixture and the output of distillate and bottoms residue, an evaporator located along the vertical axis of the apparatus with heating elements, a condenser mounted coaxially between the housing and the evaporator, the distributor of the initial mixture and the receiver vat residue. The evaporator is designed as an assembly of coaxially mounted hollow tapered down plates so that each upstream plate enters the downstream plate and there is a gap between the walls of the plates, each of the plates is rigidly connected to the hangers attached to the lid, and the bottom plate is made with a perforated bottom. The inner space of the plate assembly is filled with a nozzle. Receiver VAT residue is equipped with a funnel, to the top of which are attached screens made in the form of perforated shells installed between the condenser and the evaporator and coaxially with the latter, and inside the receiver bottom residue installed hydraulic seal connected to the outlet nozzle of the residue. 2 hp ff, 1 ill.

Description

му фланцу 5 корпуса 1 герметично крепитс крышка 7, через которую в объем дистилл та введены нагревательные элементы 8, патрубок 9 подачи исходной смеси, патрубок 10 входа и патрубок 11 выхода теплоносител в конденсатор 12, выполненный, например , в виде змеевика. Патрубок 9 соединен с распределителем 13 исходной смеси, снизу к крышке 7 с помощью трех-четырех (показаны только две) вертикальных подвесок 14 креп тс тарелки 15 и 16 испарител 17, причем нижн тарелка 16 имеет перфори- розанное днище 18. Внутри сборки тарелок 15,16 находитс насадка 19, котора обогреваетс с помощью нагревательных элементов 8. Днище 20 дистилл тора с помощью фланца 21 герме- тично соединено с фланцем 6 корпуса 1. К днищу 20 прикреплен приемник 22 кубового остатка, который имеет патрубок 23 дл выхода кубового остатка , колпачок 24, образующий вместе с верхней частью патрубка 23 гидрозатвор , а также воронку 25. К верхне кромке воронки 25 прикреплены перфорированные экраны 26 и 27, расположенные в пространстве между испарите лем 17 и конденсатором 12. Днище 20 дистилл тора имеет патрубок 28 дл удалени дистилл та.The flange 5 of the housing 1 tightly fastens the lid 7 through which heating elements 8, the feed mixture feed inlet 9, the inlet feed inlet 10, and the heat outlet outlet inlet 11 are introduced into the condenser 12, for example, in the form of a coil, into the distillate volume. The pipe 9 is connected to the distributor 13 of the initial mixture, plates 15 and 16 of the evaporator 17 are attached to the lid 7 by means of three or four (only two) vertical hangers 14 are attached, and the bottom plate 16 has a perforated bottom 18. Inside the plate assembly 15 , 16 is the nozzle 19, which is heated with the help of heating elements 8. The bottom 20 of the distiller is tightly connected to the flange 6 of the housing 1 by a flange 21 of the bottom 1. A bottom receiver 22 is attached to the bottom 20, which has a port 23 for the output of the bottom residue cap 24 obra uyuschy together with the upper part of the pipe 23, the water seal, as well as a funnel 25. The upper edge of the funnel 25 are attached perforated screens 26 and 27 disposed in the space between evaporate Lemma 17 and capacitor 12. The bottom of the distillation apparatus 20 has a branch pipe 28 for removing the distillate.

Дистилл тор работает следующим образом.The distiller works as follows.

Исходную смесь непрерывно подают в аппарат через патрубок 9. С помощью распределител 13 она равномерно орошает насадку 19, обогреваемую нагревательными элементами 8. Стека под действием силы т жести в пленочном режиме вниз по насадке 19, жидкость испар етс . Образующийс пар захватывает капли исходной жидкости и движетс из объема насадки к пе- риферии аппарата. При этом пар сначала проходит в пространстве между стеками тарелок 15,16, где происходит отделение капель жидкости вследствие снижени линейной скорости движени The initial mixture is continuously fed into the apparatus through the pipe 9. With the help of the distributor 13, it uniformly irrigates the nozzle 19, heated by the heating elements 8. The stack under the force of gravity in the film mode down the nozzle 19, the liquid evaporates. The resulting vapor captures the droplets of the original liquid and moves from the volume of the nozzle to the periphery of the apparatus. In this case, the steam first passes in the space between the stacks of the plates 15, 16, where the separation of liquid droplets occurs due to a decrease in the linear velocity of movement

пара из-за увеличени проходного сечени по радиусу аппарата. Капли жидкости оседают на стенках тарелок 15, 16 и стекают по их поверхности назад в испаритель 17. Далее пар попадает в пространство между сборкой тарелок 15,16 и экранами 26 и 27. В этом пространстве протекает втора стади отделени капель жидкости от пара.a pair due to an increase in the flow area along the radius of the apparatus. Liquid droplets are deposited on the walls of the plates 15, 16 and flow down their surface back into the evaporator 17. Next, steam enters the space between the plate assembly 15, 16 and screens 26 and 27. In this space, the second stage of separation of the liquid droplets from the vapor proceeds.

причем капли оседают вниз и по наклонной поверхности воронки 25 стекают в приемник 22 кубового остатка. Очищенный пар от капель жидкости проходит через отверсти перфорированных экранов 26,27 и конденсируетс на поверхности конденсатора 12 и внутренней стенки корпуса 1, охлаждаемых теплоносителем , который входит в рубашку 2 и конденсатор 12 через патрубки 3 и 10, а выходит через патрубки 4 и 11 соответственно. Конденсатор (дистилл т) удал етс из аппарата через патрубок 28. Неиспаривша с жидкость (кубовый остаток) покидает насадку 19 через перфорированное днище 18 нижней тарелки 16 и стекает в приемник 22 кубового остатка, а далее через гидрозатвор, образованный колпачком 24 и верхней частью патрубка 23, удал етс из аппарата посредством патрубка 23.moreover, the droplets settle down and on the inclined surface of the funnel 25 flow into the receiver 22 of the vat residue. Purified vapor from liquid droplets passes through the holes in the perforated screens 26, 27 and condenses on the surface of the condenser 12 and the inner wall of the housing 1, cooled by coolant, which enters the jacket 2 and the condenser 12 through pipes 3 and 10, and leaves through pipes 4 and 11, respectively . The condenser (distillate) is removed from the apparatus through nozzle 28. The liquid (bottom residue) leaves the nozzle 19 through the perforated bottom 18 of the bottom plate 16 and flows into the bottom 22 receiver, and then through the water seal formed by the cap 24 and the upper part of the nozzle 23, is removed from the apparatus by means of a port 23.

Предложенньш дистилл тор дает возможность увеличени поверхности испарени , а следовательно, и скорости этого процесса, а также обеспечивают повышение степени очистки за счет улавливани капель жидкости ц сепарационных зонах, образованных стенками тарелок. При движении пара от центра аппарата к его периферии между стенками тарелок происходит снижение линейной скорости пара вследствие увеличени проходного сечени . Это вызывает осаждение капель, которые попадают на стенки тарелок и стекают по ним назад в испаритель. Наличие у приемника кубового остатка воронки преп тствует попаданию в дистилл т капель жидкости, оседающих в пространстве между испарителем и конденсатором, что обеспечивает более выаокую степень очистки жидкости в процессе дистилл ции. Экраны в виде перфорированных обечаек , установленные между конденсатором и испарителем, снижают потери энергии вследствие уменьщени передачи тепла излучением от испарител к конденсатору. Наличие гидрозатвора в приемнике кубового остатка преп тствует выходу пара через патрубок выхода кубового остатка, что увеличивает производительность аппарата по дистилл ту. Жесткое соединение тарелок между собой с помощью подвесок упрощает сборку и монтаж испарител в корпус.The proposed distiller makes it possible to increase the evaporation surface and, consequently, the speed of this process, and also provides an increase in the degree of purification due to the capture of liquid droplets in the separation zones formed by the walls of the plates. When steam moves from the center of the apparatus to its periphery between the walls of the plates, a decrease in the linear velocity of the steam occurs due to an increase in the flow area. This causes the deposition of droplets that fall on the walls of the plates and flow down them back into the evaporator. The presence of a funnel bottom in the receiver prevents liquid from dropping into the distillate and settling in the space between the evaporator and the condenser, which ensures a higher degree of purification of the liquid during the distillation process. Screens in the form of perforated shells, installed between the condenser and the evaporator, reduce energy losses due to a decrease in heat transfer by radiation from the evaporator to the condenser. The presence of a water seal in the receiver of the bottoms residue prevents the steam from escaping through the outlet pipe of the bottoms residue, which increases the distillation capacity of the apparatus. The rigid connection of the plates to each other with the help of suspensions simplifies the assembly and installation of the evaporator into the housing.

Таким образом, изобретение дает возможность интенсифицировать процессы перегонки жидких смесей при сокращении энергетических затрат и увеличени степени разделени . Это показано путем сравнительного, испытани лабораторных макетов дистилл торов по предлагаемому изобретению и прототипу . В качестве модельной исходной смеси использовали раствор индустриального масла И-20А в полифтори- рованном углеводороде (концентраци масла 1,0 мас.%).Thus, the invention makes it possible to intensify the processes of distillation of liquid mixtures while reducing energy costs and increasing the degree of separation. This is shown by comparative testing of laboratory models of distillers according to the invention and the prototype. As a model initial mixture, a solution of I-20A industrial oil in a polyfluorinated hydrocarbon (oil concentration 1.0 wt.%) Was used.

Дистилл тор предложенной конструкции при меньших размерах испарител превосходит известный дистилл тор по производительности в 4 у по качеству очистки в 1,59 и по экономии энергии в 1,20 раза.The distiller of the proposed design, with smaller evaporator sizes, surpasses the known distiller in performance by 4 y in cleaning quality by 1.59 and in energy saving by 1.20 times.

Claims

1. Distiller of continuous operation, including a vertical housing with a jacket, a lid and a bottom with nozzles for entering the initial mixture and output of distillate and bottoms residue, an evaporator located along the vertical axis of the apparatus, with heating elements, a condenser installed coaxially between the housing and the evaporator, distributor

0

five

0

the initial mixture, the bottom residue receiver connected to the bottom outlet of the bottom residue, characterized in that, in order to increase distillation capacity and increase the degree of purification by reducing the spray from the evaporator to the condenser, the evaporator is designed as an assembly coaxially installed hollow narrowed down plates, with each upstream plate entering into the downstream plate with a gap, the plates are connected to one another by means of hangers attached to the lid, and the bottom plate is made perforated bottom.

2. A distiller according to Claim 1, characterized in that the inner space of the plates is filled with a nozzle.

3. Distiller tor on PP. 1 and 2, in order to reduce energy consumption, the bottom residue receiver is equipped with a hydraulic lock and a funnel with a screen attached to the upper part, the screen being designed as perforated shells installed between the condenser and the evaporator and coaxially with the latter, and the hydraulic lock is connected to the pipe for the release of the bottom residue.

7 //