SU738630A1

SU738630A1 - Mass-exchange cyclone apparatus for distillation of liquid

Info

Publication number: SU738630A1
Application number: SU772512031A
Authority: SU
Inventors: Иван Михайлович Аношин; Наталья Павловна Рябченко; Павел Петрович Любченков
Original assignee: Краснодарский политехнический институт
Priority date: 1977-08-01
Filing date: 1977-08-01
Publication date: 1980-06-05

Description

1 . . Изобретение относитс к масЬсоб менным аппаратам дл перегонки жидко ти и может быть использовано в- пипаевой , фармацевтической и химичес кой проквлдленност х. Известен массообмеиный аппарат дл перегонки отходов винодели , со сто щий из куба-испарител и колонны с лопастными завихритен ми 1). Недостатком аппарата вл етс то что куб-испаритель невозможно испол зовать дл разделени перегон емых бинарных смесей. Кроме того, при больших скорост х стекающа из колонны в куб пленка срываетс газовым потоком и уноситс в колоннуаппарат захлебываетс . Известен также маесоопленный вих ревой аппарат дл перегонки жидкоети , содержащий куб-испаритель, внут ри которого установлен барбатер ост рого пара, колонну, с расположенными в ней лопастными завихрител ми и патрубки дп подвода и отвода жкдко ти и газа 12. Недостатком этого аппарата вл етс его неработоспособность при больших скорост х парового потока, а уменьшение скорости потока приводит к снижению интенсивности процесса массообмена и производительности всего аппарата. Целью изобретени вл етс интенсификаци процесса массообмена и снижение потерь продукта. Цель достигаетс тем, что аппарат снабжен спиралеобразной перегородкой, установленной на днигце куба-испарител , колонна размещена, в кубе-испарителе , так, что ее нижн часть расположена внутри спиргшеообраэной перегородки, а их оси совпадают, нижн часть колонны имеет тангенциальные патрубки, выходные участки которых размещены внутри колонны и снабжены плоскими кольцами, установленными у выходных отверстий. Кроме того, лопастные завихрители установлены в колонне на рассто нии друг от друга, равном 0,4-0,6 внутреннего диаметра колонны. На фиг. 1 изображен массообменный вихревой аппарат дп перегородки жидкости , вертикальный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1. Массообменный вихревой аппарат состоит из колонны 1, внутрн которой на несущей штанге 2 установлены лопастные завихрители 3, образующие с корпусом колонны сливной зазор 4, куба-испарител 5 со спиралеобразной перегородкой 6, узла 7 отвода жидкости , представл ющим собой часть колонны, опущенную в куб-испаритель 5 и расположенную внутри спиралеобразной перегородки б так, что их оси совпадают, причем в этой частиkdонны выше уровн жидкости установлены тангенциальные патрубки 8 дл прохода парового потока в колонну из кубс1-испаритёл 5. Тангенциальные патрубки 8 введены внутрь корпуса на 15-20 мм, и на их выходных отверсти х установлены плоские кольца 9, предотвращающие перетекание жидкостей через отверсти . one . . The invention relates to oil flushing apparatus and can be used in pipaic, pharmaceutical, and chemical distillation. Known mass-production apparatus for the distillation of waste winemakers, consisting of a cube-evaporator and columns with blade vortices 1). The drawback of the apparatus is that the cube-evaporator cannot be used to separate the distilled binary mixtures. In addition, at high speeds, the film flowing from the column into the cube is torn off by the gas flow and carried to the column the device is choked. Also known is a vortex fluid distillation apparatus containing a cube-evaporator, inside which is installed an Barbater of an acute steam vapor column with vane swirlers located therein and connections dp for supplying and discharging gas and gas 12. The disadvantage of this apparatus is its inoperability at high rates of vapor flow, and a decrease in the flow rate leads to a decrease in the intensity of the mass transfer process and the performance of the entire apparatus. The aim of the invention is to intensify the process of mass transfer and reduce product loss. The goal is achieved by the fact that the apparatus is equipped with a spiral-shaped partition mounted on the bottom of the cube-evaporator, the column is placed in a cube-evaporator, so that its lower part is located inside the spherical partition, and their axes are the same, the lower part of the column has tangential pipes, output sections which are placed inside the column and provided with flat rings installed at the outlet openings. In addition, paddle swirlers are installed in the column at a distance from each other equal to 0.4-0.6 of the internal diameter of the column. FIG. 1 depicts a mass-exchange vortex apparatus dp liquid partitions, vertical section; in fig. 2 - section A-A of FIG. 1. The mass-exchange vortex apparatus consists of a column 1, the internal of which is equipped with paddle swirlers 3 on the supporting rod 2, which form a drain gap 4, a cube-evaporator 5 with a spiral-shaped partition 6, a fluid outlet unit 7, which is part of the column, lowered in the cube-evaporator 5 and located inside the spiral-shaped partition b so that their axes coincide, and in this part of the container there are tangential nozzles 8 installed above the liquid level for the passage of the steam flow into the column from the cube-evaporator 5. Tang ntsialnye nozzles 8 introduced into the housing by 15-20 mm, and at their outlet openings installed flat ring 9, preventing the flow of fluid through the openings.

Спиралеобразна перегородка 6Spiral partition 6

выведена выше уровн жидкости в кубе-испарителе и нижней кромкой прикреплена к днищу куба без зазора. Между витками спиралеобразной перегородки установлен барбатер) 10. Колонна имеет патрубок 11 подвода жидкости и патрубок 12 отвода парового потока, а куб-испаритель снабжен патрубком 13 отвода жидкости, установленным на Г1ерифс)ии спиралеобразной перегородки 6. Лопастные завихрители 3 установлены друг от друга на рассто нии 0,4--0,6 внутреннего диаметра колонны и каждый нечетный завихритель, начина с нижнего, выполнен со сливным зазором 4 и углом наклона лопастей на 30-50% больше , чем сливной зазор и угол наклона лопастей каждого четного завихрител .displayed above the liquid level in the cube-evaporator and the bottom edge is attached to the bottom of the cube without a gap. A barbater is installed between the turns of the spiral-shaped partition. 10. The column has a liquid supply pipe 11 and a vapor flow pipe 12, and the evaporator cube is equipped with a liquid-removal pipe 13 installed on the spiral-like partition of the spiral-shaped partition 6. Bladed swirlers 3 are set apart from each other 0.4–0.6 of the inner diameter of the column and each odd swirl, starting from the bottom, is made with a drain gap 4 and the angle of inclination of the blades is 30-50% larger than the drain gap and the angle of inclination of the blades of each even swirl Itel.

Аппарат работает следующим образом ..The device works as follows.

Жидкость подаетс внутрь колонны 1 через патрубок 11 и стекает по внутренней боковой поверхности в виде пленки. Пар подаетс в аппарат через барбатер 10, проходит через патрубки 8 и двигаетс вверх по корпусу колонны 1. Лопастные завихрители 3 сообщают паровому потоку винтовое движение, которое передаетс за счет сил трени стекающей пленке. Над завихрител ми образуютс вращающиес кольца жидкости. Лопастные завнхрители 3 установлены на рассто нии 0,4-0,6 внутреннего диаметра корпуса колонны 1, причем каждый нечетный завихритель, начина с нижнего , выполнен со сливным зазором и углом наклона лопастей на 30-50% больше, чем сливной зазор и угол наклона лопастей каждого четного завихрител . Это позвол ет, при наличии переброса жидкости с нижележащего Четного завихрител на вьаиележащий нечетный завихритель, исключить переброс жидкости с нижележащего нечетного на вышележащий четный завихритель , так как нечетные завихрители имеют большую пропускную способность, и вс жидкость на нихThe liquid is supplied to the inside of the column 1 through the pipe 11 and flows down along the inner side surface in the form of a film. The steam is supplied to the apparatus through the bubbler 10, passes through the nozzles 8, and moves upward along the body of the column 1. The vane swirlers 3 impart a helical motion to the vapor flow, which is transmitted due to the frictional forces of the flowing film. Rotating liquid rings are formed above the swirlers. Paddle heads 3 are set at a distance of 0.4-0.6 of the inner diameter of the column case 1, each odd swirl, starting from the bottom one, is made with a drain gap and a blade angle of 30-50% more than the drain gap and angle of slope blades of every even swirl. This allows, if there is a transfer of fluid from the underlying Even swirl to a floating odd swirl, to exclude the transfer of fluid from the underlying odd to the even swirl, as odd swirlers have a large flow capacity, and all the liquid on them

сепарируетс в поле центробежных сил и стекает вниз через сливной зазор 4.separates into the centrifugal field and flows down through the drain gap 4.

Из колонны 1 жидкость, стекает через узел 7 отвода жидкости и подает , с в центр с,пиргшеобразной перегородки 6, дл чего спиралеобразна перегородка 6 и корпус колонны 1 установлены соосно, и двигаетс по (виткам спиралеобразной перегорю дниFrom the column 1, the liquid flows through the node 7 of the liquid outlet and supplies, from the center of the center, a pier-shaped partition 6, for which the spiral-shaped partition 6 and the case of the column 1 are installed coaxially and moves along (turns spiral-shaped days

Q 6 от центра к периферии, при этом через ее слой барбатирует пар, выход щий из барбатера.Q 6 from the center to the periphery, while steam coming out of the bubbler barbates through its layer.

Паровой поток выводитс из аппарата через патрубок 12, а жидкость через патрубок 13, установленный вThe vapor stream is removed from the apparatus through the nozzle 12, and the liquid through the nozzle 13, installed in

куб-испарителе 5 на пержферии спиралеобразной перегородки 6.cube-evaporator 5 on the perpendicular of the spiral-like partition 6.

Массообменный вихревой аппарат дл перегонки жидкости позвол ет использовать куб-испаритель 5 в качествеThe mass-exchange vortex apparatus for the distillation of a liquid makes it possible to use a cube-evaporator 5 as

0 дополнительной ступени разделени перерабатываемой жидкости, что способствует интенсификации процесса массообмена и снижению потерь получаемых продуктов без увеличени габа5 ритных размеров аппарата и расхода пара.0 an additional step of separation of the processed liquid, which contributes to the intensification of the mass transfer process and reduce the loss of the resulting products without increasing the overall dimensions of the apparatus and the steam consumption.

Claims

1. A mass-exchange vortex apparatus for the distillation of a liquid, containing a cube-evaporator, inside of which a steam barber is installed,

a column with paddle swirlers located therein and nozzles for supplying and discharging liquid and gas, characterized in that, in order to intensify the process of mass exchange and reduce product losses,

it is equipped with a spiral-shaped partition mounted on the bottom of a cube evaporator, the column is spaced in a cube-evaporator so that its bottom

the part is located inside the spiral-shaped partition, and their axes coincide, the lower part of the column has tangential nozzles, the output sections of which are located inside the column and are equipped with flat rings,

installed at the outlet.

2. A mass-exchange vortex apparatus for distilling a liquid according to claim 1, which includes blades swirlers installed in the column.

not at a distance of 0.4-0.6 of the internal diameter of the column.

Sources of information taken into account in the examination

1. USSR author's certificate 1 409720, cl. B 01 D 3/30, 1972.

2. USSR author's certificate No. 232189,. C 12 F 1/04, 1966 (prototype).