UA61904C2 - Method of vaporizing, vaporizer for vaporization of oxidation-sensitive compounds and cracking fractionator - Google Patents
Method of vaporizing, vaporizer for vaporization of oxidation-sensitive compounds and cracking fractionator Download PDFInfo
- Publication number
- UA61904C2 UA61904C2 UA98084551A UA98084551A UA61904C2 UA 61904 C2 UA61904 C2 UA 61904C2 UA 98084551 A UA98084551 A UA 98084551A UA 98084551 A UA98084551 A UA 98084551A UA 61904 C2 UA61904 C2 UA 61904C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- liquid
- evaporator
- oxidation
- evaporation
- solid surface
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 title abstract description 51
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 title abstract description 49
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title abstract description 36
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 title abstract description 8
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 title abstract description 8
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 title abstract description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 title 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 24
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 144
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 117
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 53
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 36
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000011552 falling film Substances 0.000 claims description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 6
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 3
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 claims description 3
- 238000009736 wetting Methods 0.000 claims 2
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 abstract description 23
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 45
- 239000010408 film Substances 0.000 description 31
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 27
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 27
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 21
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 20
- 239000000047 product Substances 0.000 description 20
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 16
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 14
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 11
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 11
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 4
- -1 glycol ethers Chemical class 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 4
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 150000002009 diols Chemical class 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 3
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N Acetaldehyde Chemical compound CC=O IKHGUXGNUITLKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 description 2
- LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N glyoxal Chemical compound O=CC=O LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N isobutanol Chemical compound CC(C)CO ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 2
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N (+/-)-1,3-Butanediol Chemical compound CC(O)CCO PUPZLCDOIYMWBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001241 acetals Chemical class 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004508 fractional distillation Methods 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 229940015043 glyoxal Drugs 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical compound O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000001577 simple distillation Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D1/00—Evaporating
- B01D1/06—Evaporators with vertical tubes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D1/00—Evaporating
- B01D1/06—Evaporators with vertical tubes
- B01D1/065—Evaporators with vertical tubes by film evaporating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D1/00—Evaporating
- B01D1/22—Evaporating by bringing a thin layer of the liquid into contact with a heated surface
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
- C07B63/00—Purification; Separation; Stabilisation; Use of additives
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S159/00—Concentrating evaporators
- Y10S159/15—Special material
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Description
Опис винаходу
Даний винахід стосується способу випаровування рідини, яка містить чутливі до оксидування сполуки, що 2 випаровуються.
В техніці використовують для будь-яких цілей велику кількість випарювальних апаратів (випарників).
Прикладами випарників є котельні випарники, трубчасті випарники, плівкові випарники, випарники миттєвого закипання, пластинчасті випарники, а також спеціальні випарники для високов'язких розчинів, для інкрустуючих і агресивних розчинів (див., наприклад, ШІтаїте ЕпгуКіоредіе дег Тесппізспеп Спетіє, 4-е вид., том 2, 70 стор.650-663).
До трубчастих випарних апаратів відносяться апарати з вільною і примусовою циркуляцією, косотрубні апарати, апарати з прискореною циркуляцією, прямоточні апарати, апарати з плівкою рідини, що піднімається, і апарати з низхідним потоком, відповідно з падаючою плівкою рідини.
Зазначені випарні апарати (випарники) застосовуються також і для випару рідин, що містять з'єднання, що 72 легко окисляються.
Така рідина утворюється, наприклад, при одержанні гліколів, зокрема етиленгліколю. При здійсненні промислового способу одержання етиленгліколю етиленоксид піддають взаємодії з приблизно десятикратним молярним надлишком води або при нормальному тиску і температурах 50-70" в присутності каталізатора, або при надлишковому тиску 20-40 бар і температурі 140-23 0"С без каталізатора. При цьому одержання етиленгліколю відбувається майже винятково в реакторі, включеному після стадії прямого окислення етилену.
Водяний розчин гліколю-сирцю, що утворюється, концентрують у випарювальному апараті до приблизно 3095 і піддають фракціонованій перегонці в декількох вакуумних колонах (К.МУУеїззептеї!, Н.-9.Агре, ІпаизігіеНе огдапізспе Спетіе, МСН МегіадздезеїІзснпаїй, З3-е вид., стор.161).
Гліколі, особливо при підвищеній температурі, чутливі до окислення. Вони легко окислюються, зокрема, до с 29 альдегідів. Для певних застосувань, наприклад для одержання поліефірів, необхідна особливо висока чистота Ге) етиленгліколю (99,Омас.Оо). Ці гліколі повинні задовольняти вимогам щодо специфічних границь кипіння, вмісту води і кислотного числа (див. ШІІтаїте ЕпгуКіоредіе дег Тесппізспеп Спетіє, 4-е вид., том 8, стор.200-210;
К.Меїззегтеї!, Н.-У,Агре, у цитованій вище роботі, стор.162).
Далі відомий спосіб одержання термочутливих продуктів шляхом щадящої дистиляції, у з'єднаному з З дистиляційною колоною випарнику з падаючою плівкою рідини, причому термочутливий продукт утворюється в Га») результаті окремого відводу стоку з випарника, а саме окремо від циркуляційного потоку, що відбирається з дистиляційної колони. Цей спосіб дистиляції приводить до зниження рівня температур кипіння суміші речовин, о що розділяється, і тим самим до термічно щадящого випару (див.патент ФРН 3338488 С). «--
Завдання даного винаходу полягає в тому, щоб запропонувати спосіб випару рідини, яка містить чутливі до
Зо оксидування сполуки, що випаровуються, при якому запобігається окислення сполук чутливих до оксидування. о
Іншим завданням даного винаходу є створення способу випару рідини, що містить випарювані сполуки чутливі до оксидування, при якому випар проводиться при щадящих умовах.
Ще одним завданням даного винаходу є створення способу випару рідини, що містить випарювані сполуки « чутливі до оксидування, при якому випарувана рідина піддається ректифікації. З 70 Ще одним завданням даного винаходу є створення способу випару рідини, яка містить випарювані сполуки, с чутливі до оксидування, при якому сполука, що легко окислюється, утворюється з дуже високим виходом і
Із» містять у якості домішок лише дуже невелику кількість продуктів окислення.
Ще одним завданням даного винаходу є створення способу випару рідини, що містить випарювані сполуки чутливі до оксидування, у випарнику, при якому запобігається окислення у випарнику сполуки чутливої до оксидування. б Ще одне завдання даного винаходу полягає в тому, щоб запропонувати випарник, який дозволяє здійснювати - вищевказані способи.
Вищевказані завдання вирішуються за допомогою способу випару рідини, яка містить випаровуванні сполуки іш чутливі до оксидування, у випарнику, в якому рідина для випару приводиться в контакт із нагрітою твердою о 20 поверхнею, причому прямий контакт між утвореною паровою фазою, і нагрітою твердою поверхнею значною мірою виключається, відповідно за допомогою способу випару рідини, яка містить випаровуванні сполуки чутливі
Т» до оксидування, у випарнику, в якому рідина для випару приводиться в контакт із нагрітою твердою поверхнею, причому в основному вся нагріта тверда поверхня повністю змочується рідиною.
Прикладом рідини, яка випаровується способом згідно з винаходом, відповідно у випарнику згідно з 52 винаходом, є рідина, що містить гліколь, переважно етиленгліколь.
ГФ) У відомих способах одержання етиленгліколю утворюється водяний розчин етиленгліколю, що потім концентрують у декілька стадій. Потім сирий гліколь очищають за допомогою фракціонування. о Як і спирти, етиленгліколь чутливий як до термічного окислення (самоокислення), так і до каталітичного окислення. Продуктами окислення є при цьому альдегіди (глікольальдегід, гліоксаль, формальдегід, бо ацетальдегід), а також відповідні кислоти.
Присутність продуктів окислення, зокрема при застосуванні етиленгліколю для одержання поліефіру, дуже небажана і, наскільки можливо, повинна бути виключена.
Відомі для очищення етиленгліколю способи дистиляції і апаратура описані у вищезгаданій літературі. При цьому в серії послідовно включених колон в основному безупинно одержують спочатку воду, потім гліколь і, бо нарешті вищі гліколеві ефіри.
При цьому з врахуванням корозії, рН поданої в колону рідини, звичайно доводиться встановлювати на певні значення в слаболужній області, що, як правило, досягається введенням основ.
Тому що простори над рідиною в таких дистиляційних апаратах чутливі до корозії, то і у них необхідно
Застосовувати основу за допомогою спеціальних розпорошуючих пристроїв. Переважно, однак, застосовується газоподібний аміак і тому такий, що піддається легко розподілу в апараті.
У якості випарників цих дистиляційних апаратів можуть застосовуватися різні випарники, описані вище.
Зокрема, можуть застосовуватися випарники з падаючою плівкою рідини, випарники з циркуляцією, трубчасті випарники, прямоточні випарники, плівкові випарники і пластинчасті випарники, причому кращі випарники з /о падаючою плівкою рідини.
Звичайно для виготовлення дистиляційних апаратів промислового масштабу застосовується вуглецева сталь.
Як правило, випар через високі точки кипіння етиленгліколю (197,67) і його гомологів проводиться при зниженому тиску.
Однак при роботі під зниженим тиском кожний дистиляційний апарат, незалежно від його розмірів, має відому швидкість витоку, тобто гази через нещільності в апараті потрапляють в апарат із навколишньої атмосфери.
Тим самим у вакуум-дистиляційний апарат, як правило, потрапляє і атмосферний кисень, який викликає утворення вищезгаданих продуктів окислення гліколю.
У певних випадках на промислових установках доводиться констатувати дуже сильне збільшення вмісту го альдегіду в дистильованому гліколі, яке не піддається простому поясненню.
Відповідно до винаходу було встановлено, що окисленню гліколю в дистиляційній апаратурі дуже сильно сприяє контакті гліколю в паровій фазі з частками заліза, які неминуче циркулюють у більш-менш значних кількостях у потоці рідини на установці, виконаній з вуглецевої сталі. Ці частки заліза або оксиду заліза, такі як частки магнетиту, можуть діяти як каталізатор при окисленні пари гліколю. Це каталітичне окислення сч г протікає значно швидше, ніж самоокислення, тобто чим пряма реакція гліколю з киснем без каталізатору.
Відповідно до винаходу далі було встановлено, що підвищене утворення альдегіду шляхом окислення і) гліколю не відбувалося, якщо частки залізу або оксиду заліза не мали прямого контакту з паровою фазою з випарника, наприклад, якщо частки заліза або частки магнетиту знаходилися під поверхнею рідини в дистиляційному кубі. «Е зо При каталітичному окисленні в паровій фазі на залізі одночасно відбувається корозія залізних поверхонь, при якій у першу чергу утвориться магнетит. о
Відповідно до винаходу було встановлено, що окислення гліколю або інших сполук чутливих до оксидування, (33 у випарнику можна запобігти, якщо значною мірою виключити можливість прямого контакту між утвореною паровою фазою і нагрітими твердими поверхнями випарного апарату, на яких відбувається випаровування -- рідини. «о
Це забезпечує відсутність контакту парової фази з частками заліза або частками оксиду заліза, такими як частки магнетиту.
Відповідно до одного варіанту здійснення винаходу це досягається тим, що в основному вся нагріта тверда поверхня випарника постійно повністю змочується рідиною, що випаровується. Завдяки цьому виключається «
Контакт парової фази, що містить продукт, із нагрітими твердими поверхнями, так само як виключається і з с відкладення часток заліза або часток оксиду заліза, що містяться (або можливо містяться) в рідині, на нагрітій твердій поверхні, що зробило б можливим контакт цих часток із паровою фазою. Під усією нагрітою ;» твердою поверхнею варто розуміти поверхню, що нагрівається гріючим середовищем, наприклад конденсуючою водяною парою або іншим відповідним теплоносієм. Відповідно до одного варіанту здійснення винаходу, такі тверді поверхні випарника не повинні знаходитися в контакті з рідиною, що випаровується, якщо за допомогою б відповідних пристроїв нагрівання гріючим середовищем, наприклад водяною парою, припиняється.
Відповідно до одного варіанту здійснення винаходу, не повинні знаходитися в контакті з рідиною, що - випаровується, такі нагріті тверді поверхні випарника, до яких пара випаруваної рідини через відповідні со пристрої не може потрапити і які тим самим не можуть мати контакту з паровою фазою продукту, якщо за допомогою відповідних пристроїв нагрівання гріючим середовищем, наприклад водяною парою, припиняється. о Відповідно до кращого варіанту здійснення винаходу нагріта тверда поверхня випарного апарату виконана з ї» корозійностійкої сталі. Завдяки цьому запобігається окислення поверхні (утворення шару магнетиту). Завдяки цьому також виключається контакт пари з частками заліза, такими як частки магнетиту.
Випарник
Запропонований відповідно до винаходу спосіб може бути здійснений у випарнику, що містить тверду поверхню, яка нагрівається, пристрій для нагрівання твердої поверхні і пристрій для підведення рідини, що
Ф) містить сполуки, що випаровуються, до твердої поверхні, що нагрівається, який відрізняється тим, що пристрій ка для підведення рідини виконаний і розташований в апараті так, що прямий контакт між утвореною паровою фазою і твердою поверхнею, що нагрівається, значною мірою виключається. во Відповідно до одного варіанту здійснення винаходу спосіб за винаходом може бути здійснений у випарнику, що містить тверду поверхню, яка нагрівається, пристрій для нагрівання твердої поверхні і пристрій для підведення рідини, який містить сполуки, що випаровуються, до твердої поверхні, що нагрівається, який відрізняється тим, що пристрій для підведення рідини виконаний і розташований у випарнику так, що в основному вся тверда поверхня, що нагрівається, змочена рідиною. 65 Відповідно до одного варіанта здійснення винаходу тверда поверхня, що нагрівається, виконана з корозійностійкої сталі.
Відповідно до винаходу, випарник може бути виконаний як апарат із падаючою плівкою рідини, апарат із вільною і примусовою циркуляцією, трубчастий апарат, прямоточний апарат, плівковий апарат, апарат із плівкою рідини, що піднімається, пластинчастий апарат, переважно як апарат із падаючою плівкою рідини. Вид Геометричного виконання твердої поверхні, що нагрівається, може бути довільним, за умови, що таке виконання забезпечує теплопереніс. Поверхня може мати різні форми і бути виконана у виді гладкої або постаченою поверхневою структурою труби, що має, наприклад, круглий, овальний або інший поперечний перетин.
Наприклад, вона може бути виконана у виді оребреної труби. Вона також може бути виконана у виді однієї або декількох пластин. 70 Відповідно до одного варіанту здійснення винаходу випарник має далі пристрій, при якому випарник виконаний як апарат із падаючою плівкою рідини, апарат із вільною і примусовою циркуляцією, трубчастий апарат, прямоточний апарат, плівковий апарат, апарат із плівкою рідини, що піднімається, пластинчастий апарат, переважно як апарат із падаючою плівкою рідини.
Відповідно до одного варіанту здійснення винаходу пристрій для підведення рідини містить у собі /5 додатковий пристрій, який відрізняється тим, що у випарнику далі передбачений пристрій для повернення рідини, що стікає з поверхні, у циркуляційний контур випарника.
Відповідно до одного варіанту здійснення винаходу випарник може бути виконаний у виді апарату з падаючою плівкою рідини з верхньої і нижньої трубними гратами, що відрізняється тим, що верхня і/або нижня трубна грата апарату теплоізольовані.
Більш докладне пояснення цього варіанту дається нижче в прикладі виконання.
Випарник відповідно до винаходу може застосовуватися в якості випарника кубового залишку ректифікаційної колони, причому випарник кубового залишку і ректифікаційної колони можуть мати роздільний кубовий залишок. Більш докладне пояснення цього варіанту також дається нижче в прикладі виконання.
Сполуки чутливі до оксидування сч
Запропонований відповідно до винаходу спосіб може бути застосований для випарування будь-яких о випаровуваних сполук чутливих до оксидування, зокрема таких, що можуть піддаватися окисленню при випарі.
Відповідно до одного варіанту здійснення винаходу випаровуваними сполуками чутливими до оксидування є такі сполуки, що каталітично окисляться в паровій фазі на частках заліза, частках оксиду заліза, зокрема на частках магнетиту. Окислення цих сполук при випаровуванні переважно може бути відвернено способом «Е зо Відповідно до винаходу.
Приклади застосованих відповідно до винаходу сполук включають спирти, зокрема аліфатичні спирти, такі як о лінійні або розгалужені спирти з 1-20 атомами вуглецю, переважно з 1-10 атомами вуглецю, краще з 1-4 атомами Ге! вуглецю. Відповідними прикладами є метанол, етанол, н-пропанол, ізопропанол, н-бутанол, ізобутанол.
Наступним класом випаровуваних сполук чутливих до окислення, є діоли, зокрема аліфатичні діоли. Прикладами (87 зв Є діоли з 2-20 атомами вуглецю, переважно з 2-10 атомами вуглецю, краще з 2-5 атомами вуглецю. Приклади «о включають етиленгліколь, пропіленгліколь і бутиленгліколь. Найкраще - етиленгліколь.
Далі відповідно до одного варіанту здійснення винаходу можуть застосовуватися поліоли, зокрема аліфатичні поліоли. Типовим прикладом поліолу є гліцерин.
Іншими прикладами застосованих сполук є ароматичні сполуки, такі як фенол або анілін. «
Відповідно до одного варіанту здійснення винаходу випаровуванні сполуки чутливі до окислення, можуть з с вводитися у випарник у чистому виді. Вони можуть містити також і домішки або побічні продукти. Відповідно до ще одного варіанту здійснення винаходу випаровуванні сполуки чутливі до окислення, можуть вводитися у ;» випарник у складі щонайменше однієї рідини, звичайно в застосовуваному реакційному середовищі або в розчиннику. Рідина може являти собою також суміш, що містить продукт.
Як правило, у якості рідини застосовується середовище, в якому випаровувана сполука чутлива до
Ге» окислення, утвориться під час синтезу. Відповідно до одного варіанту здійснення винаходу, в якому застосовується діол, зокрема етиленгліколь, цим середовищем є головним чином вода. Випаровувану сполуку - чутливу до окислення, як таку або в рідині, що містить його, подають у випарник шляхом її випаровування в со результаті контакту з нагрітою твердою поверхнею.
Відповідно до одного варіанту здійснення винаходу випаровування відбувається при зниженому тиску, о зокрема в тому випадку, коли випаровувана сполука чутлива до окислення має високу температуру кипіння. ї» Наприклад, випаровування етиленгліколю відбувається при зниженому тиску, звичайно при тисках 50-З0Омбар, як правило, біля 20Омбар.
Зокрема, випар при зниженому тиску пов'язаний з небезпекою, яка полягає в тому, що через нещільності в апаратурі у випарник проникне атмосферний кисень, який сприяє окисленню сполук, що легко окислюються.
Відповідно до одного варіанту здійснення винаходу рідину пропускають Через випарник у якості (Ф, циркулюючого кубового залишку, зокрема в тому випадку, коли випаровується не вся подавана у випарник ка кількість рідини.
Нижче винахід докладніше пояснюється на прикладах його здійснення з посиланням на креслення, що бор додаються, на яких показані: на фіг.1 схема агрегату, що складається з колони і випарника з падаючою плівкою рідини, із роздільним кубовим залишком, на фіг.2 верхня частина випарника з падаючою плівкою рідини з двохступінчатим перфорованим коробчатьм розподільником і 65 на фіг.3 нижня частина випарника з падаючою плівкою рідини з вихідною зоною для гріючого середовища і продукту в поперечному перетині.
Описаний нижче кращий варіант виконання випарної установки придатний для здійснення запропонованого відповідно до винаходу способу, зокрема для випару й очищення водяних рідин, що містять етиленгліколь.
В якості випарника використовують апарат із падаючою плівкою рідини, що дозволяє підтримувати невисоке
Термічне навантаження продукту завдяки короткому часу перебування при високій температурі, невеликій втраті тиску і, як наслідок цього, незначному підвищенні температури кипіння в порівнянні з ізобарними умовами, а також при незначній рушійній різниці температур між продуктом і гріючим середовищем.
У варіанті, що описується, випарник із падаючою плівкою рідини працює в режимі з роздільним кубовим залишком. Це дозволяє уникнути при роботі з відповідними системами речовин, наприклад при роботі із 7/0 системою етиленгліколь/вода, підвищення температури кубового продукту при незмінній якості кубового продукту. Режим роботи з роздільним кубовим залишком докладно описаний у патенті ФРГ3338488 РБ.
Об'єднання випарника з ректифікаційною колоною показано на фіг.1. При цьому МУ1 позначає випарник із падаючою плівкою рідини з впускним патрубком 2 для гріючої пари і випускними патрубками 4 для конденсату і 6 для несконденсованих газів, КІ - показану тільки в її нижній частині ректифікаційну колону, Р1 - насос для /5 подачі кубового залишку колони в розподільний пристрій на верхніх трубних гратах випарника МУ1, і Р2 - насос для відкачування кубового продукту 8 із випарника.
Кубовий залишок ректифікаційної колони КІ! насосом РІ подається в розподільний пристрій на верхніх трубних гратах випарника М/1 із падаючою плівкою рідини, в якому вертикально розташований ряд трубок, як показано на кресленні. Випарник нагрівається гріючою парою 2, причому конденсат 4 і несконденсовані гази 6 2о Відбираються роздільно. Кубовий залишок випарника відбирається насосом Р2. Циркулюючий потік кубового залишку (тобто рідини, що виходить із самої нижньої частини колони), повинний бути відрегульований так, щоб усі труби випарника в достатній мірі постачалися рідиною. Кількість подаваної рідини повинна бути такою, щоб на виході з трубок випарника було ще досить рідини для утворення стійкої плівки рідини по всьому периметрі трубок випарника. У такий спосіб запобігається прямий контакт парової фази, наприклад парової фази, що сч ов Містить гліколь, із внутрішнім боком трубок випарника, що нагрівається.
Таким чином, потік рідини, поданий у випарник, випаровується переважно лише частково. Утворена сокова і) пара направляється разом із невипарованою рідиною (знову) у колону, оскільки низ випарника цілком заповнений кубовим залишком, що у виді витеклого з зазначених трубок кубового залишку випарника, відділеного від кубового залишку колони, знаходиться нижче трубок випарника. З цього відділеного кубового «Е зо залишку потоку рідини, що не випарувалася , за допомогою насоса Р2 на виході з нижньої частини випарника відбирається кубовий продукт. о
Подавана у випарник М/1 рідина повинна бути рівномірно розподілена по всіх випарних трубках 16, щоб Ге! забезпечити вищеописане утворення стійкої плівки рідини у всіх трубках. Відповідно до винаходу рівномірний розподіл рідини може бути здійснений за допомогою двохступінчатого перфорованого окоробчатого (87 розподільника, показаного на фіг.2. «о
Подача рідини на випар здійснюється через трубу 10, після чого рідина рівномірно розподіляється через попередній розподільник 12 і потім через головний розподільник 14 по усій вхідній поверхні випарних трубок 16. Обидва перфорованих короби (попередній розподільник 12 і головний розподільник 14) повинні бути при цьому розташовані так, щоб в усі випарні трубки подавалася приблизно рівномірно велика кількість рідини. «
Рідина потім поступає у випарні трубки, на стінках яких вона стікає донизу і частково випаровується. Приплив з с рідини регулюють при цьому таким чином, щоб випаровувалася не вся рідина, але щоб і на нижньому кінці
Й трубки знаходилася ще стійка плівка рідини, що покриває всю внутрішню стінку трубки. и?» Необхідну для випару енергію дає гріюча пара, що підводиться через вхідної патрубок 2 у випарник із падаючою плівкою рідини, зокрема через паровий розтруб, відповідно через паровий пояс 3. Можливо
Застосування й інших відповідних теплоносіїв, наприклад висококиплячих органічних сполук.
Ге» Відповідно до одного варіанту здійснення винаходу верхні трубні грати випарника з падаючою плівкою рідини виконані теплоізольованими. Завдяки цьому ніякі компоненти випарника, що обігріваються, не можуть бути не - покриті плівкою рідини. Зрозуміло, не можна виключати того, що на верхніх трубних гратах можуть відкладатися
Ге) занесені з передвимкнених агрегатів частки оксиду заліза, відповідно частки магнетиту. Ці частки можуть мати щонайменше частково контакт із паровою фазою, що містить гліколь, відповідно до варіанта здійснення о винаходу, якщо верхні трубні грати 17 не теплоізольовані. Звичайно верхні трубні грати 17 своїм нижнім боком ї» безпосередньо контактують із гріючим середовищем, що у більшості випадків є водяною парою. Щоб уникнути цього безпосереднього контакту нижче верхньої трубної грат відповідно до одного варіанту здійснення винаходу розміщені проміжні грати 18, як показано на фіг.2. Проміжний простір між верхніми трубними гратами 17 і проміжними гратами 18, відповідно до одного варіанту здійснення винаходу, може бути заповнений відповідним ізоляційним матеріалом. Проникнення гріючої пари у проміжний простір між верхніми трубними гратами і
Ф) проміжними гратами може бути відвернене шляхом мінімізації допусків на отвори для випарних трубок 16 у ка проміжних гратах 18, так що між випарними трубками 16 і проміжними гратами 18 практично не залишається ніякого зазору. Відстань О між верхніми трубними гратами і проміжними гратами, відповідно до одного варіанту во здійснення винаходу, може складати при цьому 20-200мм.
Відповідно до одного варіанту здійснення винаходу, від теплоізоляції верхньої трубної грати можна відмовитися, якщо за допомогою інших вирішень відповідно до винаходу буде забезпечене постійне повне покриття нагрітих поверхонь верхньої трубної грат плівкою рідини.
Відповідно до одного варіанту здійснення винаходу нижні трубні грати теплоізольовані, відповідно до 65 іншого варіанту - теплоізольована як верхня, так і нижня трубні грати. Ізоляція нижньої трубної грат показана на фіг.3. При цьому випарні трубки 16 проступають через нижні трубні грати 20 донизу, краще настільки,
наскільки це дозволяє, відповідно вимагає конструкція випарника з падаючою плівкою рідини. Це може бути обмежено, наприклад, тим, що випарні трубки повинні бути зварені з нижніми трубними гратами знизу, як показано на фіг.3. На нижніх трубних гратах, на її нижньому боці, розташоване кругле кільце 21, з'єднане на нижньому боці з аркушевим металевим екраном 26, що закриває нижній бік трубок 16. Простір між трубками 16, нижніми трубними гратами 20 і листовим металевим екраном 26 може бути при цьому заповнений ізоляційним матеріалом 30. Екран 26 захищає при цьому ізоляційний матеріал ЗО від парової фази. Таке конструктивне виконання нижньої трубної грат перешкоджає нагріванню листовим металевої кришки 26 і тим самим безпосередньому контакту сухих нагрітих поверхонь із, наприклад, паровою фазою, що містить гліколь. 70 Відповідно до ще одного варіанту здійснення винаходу, проміжний простір між нижніми трубними гратами 20 і листовим металевим екраном 26 не заповнюють ізоляційним матеріалом 30, а охолоджують промиванням відповідної для цього рідиною, що наприклад охолоджуючою водою, відповідно продувкою газом. З цією метою проміжний простір між нижніми трубними гратами 20 і листовим металевим екраном 26 всебічно ущільнюють.
Підведення і відвід охолоджуючого середовища може відбуватися при цьому через отвори 28, як показано на 75 фіг.З, У виді вентиляційних отворів для проміжного простору.
Запропоноване відповідно до винаходу виконання верхньої і нижньої трубних грат випарника з падаючою плівкою рідини, як показано на кресленні, може бути перенесене відповідно на інші конструкції випарників, що можуть бути використані для здійснення даного винаходу, наприклад випарники з циркуляцією, такі як випарники з вільною циркуляцією або випарники з примусовою циркуляцією. Відповідно до винаходу ізоляція при цьому 2о Виконується так, що безпосередній контакт нагрітої поверхні з паровою фазою, наприклад з паровою фазою, що містить гліколь, зводиться до мінімуму.
Відповідно до одного варіанту здійснення винаходу, трубками заповнена максимальна площа трубних грат, тобто верхніх і/або нижніх трубних грат. Переважно вся площа трубних грат зайнята поперечними перетинами трубок, щоб залишалося по можливості менше площі, яка могла б привести до утворення нагрітих зон, не с ов ЗМОЧених плівкою рідини. В результаті цього, відповідно до одного варіанту здійснення винаходу, може, наприклад, відпасти необхідність у додатковій теплоізоляції верхніх і нижніх трубних грат. і)
Відповідно до одного варіанту здійснення винаходу, на виході з трубок випарника з падаючою плівкою для виключення втрат тиску, а також для екранування поверхні рідини в нижній частині випарника передбачені напрямні щитки 32, показані як приклад на фіг.3. Через штуцер 24 у колону К1 підводиться сокова пара. Через «г зо штуцер 34 насосом Р2 із випарника відбирається кубовий продукт.
Випарник УМУ1 із падаючою плівкою рідини може працювати з будь-яким гріючим середовищем. Краще з о енергетичних міркувань він працює на водяній парі, можливо, на перегрітій водяній парі з підвищеним тиском. Ге!
Якщо в якості гріючого середовища застосовується водяна пара, що називається також гріючою парою, то руйнування імпульсу гріючої пари може відбуватися за межами випарника в паровому розтрубі або паровому -- поясі 3. Для захисту випарника від ерозії частками рідини, захопленими парою, додатково на боці підведення «о гріючої пари може бути розташовано жалюзі для захисту трубок випарника.
Щоб уникнути утворення часток оксиду заліза, відповідно часток магнетиту, випарник із падаючою плівкою рідини виготовляється зі спеціальної сталі, наприклад спеціальної сталі 1.4541 або рівноцінної стали.
Застосований, відповідно до винаходу, випарник, зокрема випарник із падаючою плівкою рідини, « 0 завантажують рідиною, що випаровується, так, щоб по всій довжині трубок у випарнику утворювалася стійка в с плівка рідини. З цією метою відповідним чином регулюються масова витрата рідини, поданої з колони К!1 . насосом РІ, також як і температура гріючого середовища і Тиск на боці пари у випарнику. Відповідно до а винаходу, для випару висококиплячих речовин можна використовувати знижений тиск, зокрема при випарі рідин, що містять етиленгліколь.
Вплив контакту між парою випаровуваної сполуки чутливої до оксидування і частками заліза, відповідно б оксиду заліза, зокрема частками магнетиту, що лежить в основі даного винаходу, докладніше роз'ясняється в нижченаведених прикладах. - Приклад 1:
Ге) В лабораторних випробуваннях досліджують вплив різних матеріалів в дистил-ляційній апаратурі на бр окиснення етиленгліколя, тобто утворення альдегіду. З цією метою спочатку проводять досліди по дистиляції з о етиленгліколем. ї» Застосовувана проста дистиляційна апаратура складається з випарного куба з капіляром, насадочної колони (довжина 40см, діаметр 2,5см), низхідного холодильника, приймача і пристрою для створення розрідження. У випарний куб завантажують етиленгліколь і піддають перегонці при 200мбар і температурі 150-16072" в нижній дв частині кубу. Перегонку припиняють, коли відганяють 87905 початкової кубової рідини, тобто коли залишається 1395 кубового залишку. Тривалість досліду складає біля 2 годин. Колона містить насадку. У різних дослідах в
Ф) якості насадки застосовують кільця зі скла, спеціальної сталі або заліза. Через капіляр випарного кубу ка барботують повітря або азот (на вибір). У нижченаведеній таблиці 1 подані результати, причому числові значення вказують вміст альдегіду в дистиляті, відповідно в кубовому залишку в ч/млн (частини на 1 мільйон бо частин). 65 Вільний: Й 15ч/млн
Загальний: 22чімлн Вільн. Заг. Вільн. |Заг. |Вільн. |Заг.
Кубовий залишок) «5 /|51 30 55 «5 /|67
Баланс 24 40140 53 9 Зо
Кубовий залишок «5 157) 12 52 | «Б |64
Баланс 13 29122 33 8 24
Визначення концентрації альдегіду проводять за методом "МВТН", як він описаний в Е. Заміску еї аї. у
Апаїмї. Спет. 33,93-96 (1961). Цей метод служить для фотометричного визначення вільного і зв'язаного 70 альдегіду. Різниця між вільним і загальним альдегідом являє собою так званий "зв'язаний альдегід", що у даному випадку є присутнім, наприклад, у виді ацеталей і, отже, безпосередньому визначенню недоступний.
Зазначені балансові значення дають відповідні середні вміст загального альдегіду в етиленгліколі, причому враховують співвідношення кубового залишку до дистиляту 13:87.
З таблиці 1 видно, що при барботуванні повітря при всіх застосовуваних насадках відбувається підвищене /5 утворення альдегіду.
Крім того, найбільш високе утворення альдегіду має місце при застосуванні залізних кілець в якості насадки, найнижче - при застосуванні в якості насадки кілець із спеціальної сталі. Отже, вибір матеріалу для насадки колони впливає на утворення альдегіду при дистиляції етиленгліколю. Наявність залізних кілець в якості насадки сприяє утворенню альдегіду з етиленгліколю. При цьому, на залізних кільцях в якості насадки спостерігають під час дистиляції утворення зернистого, легкорухливого чорного осаду, у той час як кільця зі спеціальної сталі лише тьмяніють.
Приклад 2:
У наступному експерименті етиленгліколь нагрівають у вищеописаній апаратурі зі зворотним холодильником, за інших рівних умов. Отже, відгін етиленгліколю не проводять. Це дає можливість встановити протягом сч ов тривалого часу контакт між паровою фазою і досліджуваним матеріалом, який застосовується у якості насадки.
У цьому експерименті колона працює в режимі порожньої скляної колони або заповненої залізними опилками о) скляної колони. Це служить для моделювання "зворотного холодильника" із заліза або відповідного випарника з газофазним контактом із цього матеріалу. Результати досліду подані в таблиці 2, причому відповідний вміст загального альдегіду зазначене в ч/млн. « зо Вихідна концентрація альдегіду складає 23ч/млн. «в)
Ф
- з о
З певного вмісту альдегіду випливає, що окислення етиленгліколю при доступі повітря на залізній поверхні « дю відбувається істотно сильніше, ніж при відповідних контрольних дослідах у порожній скляній колоні (дослід Мо -о 4) або в атмосфері азоту (дослід Мо 3). В результаті тривалих часів перебування і контакту вплив с застосовуваного матеріалу в холодильнику, відповідно в колоні, виражений значно сильніше, ніж у :з» попередньому прикладі. З прикладу ясно, що контакт парової фази з залізом приводить до значно більш інтенсивного утворення альдегіду в якості продукту окислення етиленгліколю.
Приклад 3: б» 395 В якості порівняльного досліду нагрівають етиленгліколь у вищеописаній апаратурі зі зворотним холодильником, причому застосовують порожню скляну колону. В якості атмосфери служить повітря. При - кип'ятінні зі зворотним холодильником у кубову рідину поміщають залізну тирсу, відповідно сталевого кільця зі с сталі М2А, які цілком вкриті кубовою рідиною, тобто не можуть вступити в контакт із газовою фазою.
Утримування альдегіду в кубовій рідині на початку експерименту складає 23ч/мол. У нижченаведеній таблиці З (ав) 50 приведені значення загального альдегіду, заміряні після 20 годин досліду. ть 2 | Залізо Повітря 39 о 3 М2А Повітря 37 ка З визначеного вмісту альдегіду наприкінці експерименту ясно випливає, що залізо або сталь, які відповідно є в перегінному кубі, але не мають контакту з газовою фазою, не роблять практично ніякого впливу на окислення бо етиленгліколю до альдегіду. Концентрація альдегіду не змінюється при застосуванні зануреного заліза або сталі в порівнянні з порожньою скляною апаратурою. Тим самим ясно, що підвищене утворення альдегіду при випарі етиленгліколю відбувається в газовій фазі.
Приклад 4 (порівняльний);
Для випару суміші етиленгліколю, що утворюється в якості побічного продукту, з водою на промисловій 65 установці одержання етиленгліколю застосовують звичайний випарник із падаючою плівкою рідини, виготовлений з вуглецевої сталі. При роботі випарника вміст альдегіду в продукті, що випаровується,
підвищується більш ніж до 50ч/млн.
Приклад 5.
При проведенні промислового способу одержання етиленгліколю відповідно до прикладу 4 звичайний випарник із падаючою плівкою рідини заміняють випарником із падаючою плівкою рідини, який описаним вище в якості кращого варіанту виконання. Пристрій при цьому відповідає пристрою, показаному на фіг.1-3. Випарник із падаючою плівкою рідини складається при цьому зі спеціальної сталі 1.4541. Випарник експлуатують у режимі з роздільним кубовим залишком. Кількість поданої у випарник рідини встановлюють такою, щоб на виході з труб випарника було досить рідини для утворення стійкої плівки рідини по всьому периметрі випарних трубок. 70 Рівномірний розподіл рідини досягається при цьому, відповідно до винаходу, за допомогою двохступінчатого перфорованого коробчатого розподільника, зображеного на фіг.2. Необхідну для випару енергію одержують від гріючої пари. У використованого випарника з падаючою плівкою рідини нижні трубні грати виконані теплоїзольованими, як це було докладно описано вище. При цьому простір між трубами, нижніми трубними гратами і металевим листовим екраном було заповнено ізоляційним матеріалом. У застосовуваному відповідно /5 до винаходу випарнику площа трубних грат цілком зайнята поперечними перетинами трубок.
У випарнику в нижнього виходу трубок були розташовані напрямні щитки для потоку рідини, показані на фіг.3.
При застосуванні випарника з падаючою плівкою рідини, запропонованого відповідно до винаходу, вміст альдегіду, навіть при роботі протягом тривалого періоду часу, складає менше 10ч/млн.
З результатів вищенаведених дослідів ясно, що шляхом запобігання безпосереднього контакту між 2о утвореною паровою фазою чутливої до оксидування сполуки, що випаровується, і наявної у випарнику нагрітою твердої поверхні" окислення чутливої до оксидування сполуки, може бути практично виключено. Зокрема, цього можна досягти за умови, що вся нагріта тверда поверхня знаходиться в контакті з рідиною , що випаровується.
Відповідно до одного варіанту здійснення винаходу виключення контакту нагрітої твердої поверхні з наявними в системі частками заліза або оксиду заліза, наприклад частками магнетиту, приводить до ефективного випару з с г невеликим утворенням продуктів окислення. о
Claims (6)
- Формула винаходу , , , с, , « зо 1. Спосіб випаровування рідини, що містить гліколі, у випарнику з падаючою плівкою шляхом в основному повного змочування рідиною всієї нагрітої твердої поверхні у формі випарних трубок, який відрізняється тим, (2 що в основному повне змочування рідиною всієї нагрітої твердої поверхні здійснюють шляхом регулювання о підведеного до випарника потоку рідини, рівномірного розподілу рідини на вході випарника за допомогою принаймні двох розташованих один над одним і зміщених один відносно одного перфорованих коробчастих (/ж7 розподільників і теплоізоляції трубної/трубних решітки/решіток. со
- 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що гліколь є етиленгліколем, а рідина містить воду.
- З. Спосіб одержання високочистих гліколів шляхом випаровування з рідини, який відрізняється тим, що процес здійснюють з використанням способу за пп. 1, 2.
- 4. Випарник з падаючою плівкою, що містить тверду нагрівану поверхню у формі випарних трубок, що мають « о Верхню і нижню трубні решітки, пристрій для обігріву випарних трубок і пристрій для підведення рідини, що з с містить гліколі, до випарних трубок, який відрізняється тим, що пристрій для підведення рідини, що містить гліколі, до випарних трубок виконаний у вигляді щонайменше двох розташованих один під одним і зміщених один :з» відносно одного перфорованих коробчастих розподільників, а верхня трубна решітка і/або нижня трубна решітка виконанаїйї) з теплоізоляцією.
- 5. Випарник за п. 4, який відрізняється тим, що тверда поверхня, що обігрівається, виконана з б корозійностійкої сталі.
- 6. Ректифікаційна колона, оснащена випарником кубового залишку, яка відрізняється тим, що як випарник - кубового залишку вона містить випарник за пп. 4, 5. се) о 50 с» Ф) іме) 60 б5
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19602640A DE19602640A1 (de) | 1996-01-25 | 1996-01-25 | Verfahren und Verdampfer zur Verdampfung oxidationsempfindlicher Verbindungen |
| PCT/EP1997/000245 WO1997026970A1 (de) | 1996-01-25 | 1997-01-20 | Verfahren und verdampfer zur verdampfung oxidationsempfindlicher verbindungen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA61904C2 true UA61904C2 (en) | 2003-12-15 |
Family
ID=7783664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA98084551A UA61904C2 (en) | 1996-01-25 | 1997-01-20 | Method of vaporizing, vaporizer for vaporization of oxidation-sensitive compounds and cracking fractionator |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6066232A (uk) |
| EP (1) | EP0880385B1 (uk) |
| JP (1) | JP3325271B2 (uk) |
| KR (1) | KR100467730B1 (uk) |
| CN (1) | CN1128646C (uk) |
| AR (1) | AR005531A1 (uk) |
| BR (1) | BR9707072A (uk) |
| DE (2) | DE19602640A1 (uk) |
| ES (1) | ES2159833T3 (uk) |
| MY (1) | MY129470A (uk) |
| PL (1) | PL185951B1 (uk) |
| RU (1) | RU2200608C2 (uk) |
| SA (1) | SA97180477B1 (uk) |
| UA (1) | UA61904C2 (uk) |
| WO (1) | WO1997026970A1 (uk) |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19855911A1 (de) * | 1998-12-03 | 2000-06-08 | Basf Ag | Verfahren zur Isolierung von Glykolen |
| US6464943B1 (en) * | 1999-09-07 | 2002-10-15 | Felix H. Yiu | Solid phase evaporator device |
| DE10036958A1 (de) * | 2000-07-28 | 2002-02-07 | Basf Ag | Verfahren zur Herstellung von tert.-C4-C8-Alkylestern der (Meth)acrylsäure |
| DE10124904A1 (de) | 2001-05-22 | 2002-11-28 | Bayer Ag | Gekammerter Umlaufverdampfer |
| DE10135716A1 (de) * | 2001-07-21 | 2003-02-06 | Basf Ag | Verbesserter Fallfilmverdampfer zur Auftrennung von Stoffgemischen |
| DE10215124A1 (de) * | 2002-04-05 | 2003-10-16 | Wme Ges Fuer Windkraftbetr Ene | Verdampferrohr für eine Meerwasserentsalzungsanlage |
| DE10221122A1 (de) * | 2002-05-13 | 2003-12-04 | Bayer Ag | Verfahren zur schonenden destillativen Trennung von Stoffgemischen |
| DE10341896A1 (de) * | 2003-09-10 | 2005-04-14 | Uhde Gmbh | Mehrphasen-Flüssigkeitsverteiler für einen Rieselbettreaktor |
| AT412951B (de) * | 2003-10-02 | 2005-09-26 | Vtu Engineering Planungs Und B | Dünnschichtverdampfer |
| DE102004045671A1 (de) * | 2004-09-17 | 2006-03-23 | Uhde Gmbh | Teillastfähiger Fallfilmverdampfer und Verfahren zum Teillastbetrieb |
| US7790001B2 (en) * | 2006-04-17 | 2010-09-07 | Sd Lizenzverwertungsgesellschaft Mbh & Co. Kg | Method of corrosion prevention |
| US20110177440A1 (en) * | 2010-01-21 | 2011-07-21 | Hiroshi Yamada | Method of manufacturing toner and toner manufactured by the method |
| CN101766916B (zh) * | 2010-03-03 | 2011-08-31 | 南京斯迈柯特种金属装备股份有限公司 | 高效蒸发器 |
| RU2462286C1 (ru) * | 2011-03-14 | 2012-09-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Способ испарения жидкости в испарителе |
| DE102011102224A1 (de) * | 2011-05-23 | 2012-11-29 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Vorrichtung zur Verdampfung flüssiger Kohlenwasserstoffverbindungen oder von Flüssigkeiten in denen Kohlenwasserstoffverbindungen enthalten sind sowie deren Verwendung |
| WO2013030332A1 (de) | 2011-08-31 | 2013-03-07 | Basf Se | Verteilervorrichtung zur verteilung von flüssigkeit auf rohre eines rohrbündelapparates sowie rohrbündelapparat, insbesondere fallfilmverdampfer |
| US20130055755A1 (en) * | 2011-08-31 | 2013-03-07 | Basf Se | Distributor device for distributing liquid to tubes of a tube-bundle apparatus, and also tube-bundle apparatus, in particular falling-film evaporator |
| KR101152305B1 (ko) * | 2011-10-31 | 2012-06-11 | (주)송산피엔이 | 증발기 |
| JP2013141658A (ja) * | 2012-01-12 | 2013-07-22 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 蒸発装置、蒸発システム及び蒸発方法 |
| EP2807439B1 (en) | 2012-01-27 | 2017-08-23 | Carrier Corporation | Evaporator and liquid distributor |
| RU2619684C1 (ru) * | 2016-04-19 | 2017-05-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Способ повышения интенсивности теплоотдачи в испарителе |
| US10894222B2 (en) | 2017-02-14 | 2021-01-19 | Covestro Deutschland Ag | Distributor device, in particular for falling film evaporators, and use thereof |
| KR101975720B1 (ko) * | 2018-11-23 | 2019-08-28 | 이상조 | 박막 강하형 증발 농축 장치 |
| US12006869B2 (en) * | 2022-10-04 | 2024-06-11 | General Electric Company | Heat exchanger for a gas turbine engine |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH378290A (de) * | 1960-01-29 | 1964-06-15 | Wiegand Apparatebau Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur gleichmässigen Verteilung der einzudampfenden Flüssigkeit auf die Heizrohre eines Fallstromverdampfers |
| CH565576A5 (uk) * | 1973-12-14 | 1975-08-29 | Escher Wyss Ag | |
| IT1100716B (it) * | 1978-12-15 | 1985-09-28 | Snam Progetti | Apparecchiatura per la distribuzione di liquido in forma di film all'interno di tubi verticali |
| US4264538A (en) * | 1980-05-14 | 1981-04-28 | Norton Company | Liquid distributor |
| FR2501348A1 (fr) * | 1981-03-09 | 1982-09-10 | Stein Industrie | Procede de vaporisation d'un liquide pur |
| DE3338488A1 (de) * | 1982-10-29 | 1984-05-03 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Verfahren zur gewinnung von temperaturempfindlichen produkten durch thermisch schonende destillation mittels eines mit einer destillationskolonne verbundenen duennschichtverdampfers und eine anordnung zur durchfuehrung des verfahrens |
| JPS6054702A (ja) * | 1983-09-05 | 1985-03-29 | Toyo Eng Corp | 蒸発器 |
| DE3643816A1 (de) * | 1986-02-19 | 1987-08-20 | Man Technologie Gmbh | Eindampf-vorrichtung mit einer verdampfer-kondensator-einheit |
| FI76699C (fi) * | 1986-06-25 | 1988-12-12 | Ahlstroem Oy | Indunstare av roertyp. |
| JPS6438590A (en) * | 1987-08-04 | 1989-02-08 | Toshiba Corp | Heat exchanger |
| DE3904357A1 (de) * | 1989-02-14 | 1990-08-16 | Krupp Industrietech | Verteilervorrichtung fuer fallstromverdampfer |
| US5770020A (en) * | 1990-12-14 | 1998-06-23 | Keeran Corporation N.V. | Distillation apparatus |
| US5246541A (en) * | 1991-05-14 | 1993-09-21 | A. Ahlstrom Corporation | Evaporator for liquid solutions |
| WO1995005226A1 (en) * | 1993-08-12 | 1995-02-23 | Ancon Chemicals Pty. Ltd. | Distributor plate and evaporator |
| FI97694C (fi) * | 1994-09-27 | 1997-02-10 | Hadwaco Ltd Oy | Haihduttimen nesteenjakaja |
-
1996
- 1996-01-25 DE DE19602640A patent/DE19602640A1/de not_active Withdrawn
-
1997
- 1997-01-20 ES ES97901560T patent/ES2159833T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1997-01-20 BR BR9707072A patent/BR9707072A/pt not_active IP Right Cessation
- 1997-01-20 UA UA98084551A patent/UA61904C2/uk unknown
- 1997-01-20 CN CN97193227A patent/CN1128646C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1997-01-20 US US09/117,213 patent/US6066232A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-01-20 JP JP52651397A patent/JP3325271B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1997-01-20 PL PL97328158A patent/PL185951B1/pl unknown
- 1997-01-20 DE DE59703791T patent/DE59703791D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-01-20 RU RU98116061/12A patent/RU2200608C2/ru active
- 1997-01-20 WO PCT/EP1997/000245 patent/WO1997026970A1/de active IP Right Grant
- 1997-01-20 EP EP97901560A patent/EP0880385B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-01-20 KR KR10-1998-0705699A patent/KR100467730B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1997-01-22 MY MYPI97000239A patent/MY129470A/en unknown
- 1997-01-23 AR ARP970100277A patent/AR005531A1/es active IP Right Grant
- 1997-10-08 SA SA97180477A patent/SA97180477B1/ar unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1997026970A1 (de) | 1997-07-31 |
| KR19990081981A (ko) | 1999-11-15 |
| JPH11504858A (ja) | 1999-05-11 |
| KR100467730B1 (ko) | 2005-03-16 |
| AR005531A1 (es) | 1999-06-23 |
| SA97180477B1 (ar) | 2006-08-20 |
| ES2159833T3 (es) | 2001-10-16 |
| DE59703791D1 (de) | 2001-07-19 |
| JP3325271B2 (ja) | 2002-09-17 |
| PL185951B1 (pl) | 2003-09-30 |
| CN1213982A (zh) | 1999-04-14 |
| BR9707072A (pt) | 1999-07-20 |
| DE19602640A1 (de) | 1997-07-31 |
| MY129470A (en) | 2007-04-30 |
| CN1128646C (zh) | 2003-11-26 |
| PL328158A1 (en) | 1999-01-18 |
| EP0880385B1 (de) | 2001-06-13 |
| EP0880385A1 (de) | 1998-12-02 |
| US6066232A (en) | 2000-05-23 |
| RU2200608C2 (ru) | 2003-03-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| UA61904C2 (en) | Method of vaporizing, vaporizer for vaporization of oxidation-sensitive compounds and cracking fractionator | |
| CN101516820B (zh) | 制备丙烯酸的方法 | |
| EP0002298B1 (en) | Process and apparatus for the removal of ammonium carbamate from a urea-synthesis solution | |
| RU2712243C1 (ru) | Способ получения (мет)акриловой кислоты или ее сложного эфира | |
| JP2023100734A (ja) | 不飽和カルボン酸エステルの製造方法 | |
| Li et al. | Kinetics of the reaction of ethanol and lauric acid catalyzed by deep eutectic solvent based on benzyltrimethylammonium chloride | |
| US3458404A (en) | Apparatus for distilling liquids | |
| US2415531A (en) | Manufacture of dicarboxylic acid anhydrides | |
| SU602115A3 (ru) | Способ получени мочевины | |
| KR100781006B1 (ko) | 부분 산화에 의한 유기물질의 촉매적 제조방법 | |
| US3174911A (en) | Formaldehyde manufacture | |
| CA2244271C (en) | Evaporation of oxidation-sensitive compounds and evaporator for this purpose | |
| US4256675A (en) | Method for generating super atmospheric pressures of sensitive materials in a gas stream | |
| RU2792186C2 (ru) | Способ получения эфира ненасыщенной карбоновой кислоты | |
| US5955041A (en) | Natural circulation reactor and use for producing linear and cyclic acetals | |
| JP7180452B2 (ja) | 不飽和カルボン酸エステルの製造方法 | |
| JP2004298769A (ja) | 気相反応装置 | |
| US3134644A (en) | Production of super phosphoric acid | |
| SU1634291A1 (ru) | Циркул ционный пленочный испаритель | |
| SU536158A1 (ru) | Способ получени формальдегида | |
| US3523978A (en) | Process for the purification of benzyl alcohol | |
| US4190620A (en) | Device for generating super atmospheric pressures of sensitive materials in a gas stream | |
| US1437483A (en) | Apparatus for the production of aldehydes | |
| SU1337109A1 (ru) | Устройство дл перегонки жидкостей | |
| BE577327A (uk) |