Ректификационная колонна Советский патент 1983 года по МПК B01D3/30 B01D3/32 

Изобрегение относится к аппаратам для проведения процесса ректификации и может быть использовано в нефтеперерабатывающем, химическом и коксохимическом производстве.

Известна колонна Байрона, Баумана и Коула, включающая колонку с кубом и врашакшийся конденсатор f 1 J .

Данная конструкция ректификационной колонны является малоэффективной из-за неста11ионарной гидродинамической характеристики кон денсационно-распре делительной системы колонны.

Известна головка ректификационной колонны тила Корад-хид, предназначенная для- работы с постоянным фгтегмовым числом, которая имеет независимые конденсаторы флегмы и дистилята 23Недостатки данной конструкции головки - низкая четкость разделения флегмы и дистилята, малый диапазон изменения 4регмрвых чисеяь

Наибопее близкой к предлагаемой является роторная ректификационная колонна, В:Ключакяцая колонну с кубом, ротор с насадкой и сильфонный клапан, регулирующий кратность, жидкого орошения. Колонна также имеет линии флегмы и дистилята и сборник фракций C3.J

Указанная роторная ректификационная колонна работает следующим образом.

Исходная смесь загружается в куб колонны и нагревается. Образующиеся в процессе нагрева пары поступают в колонку с роторной насадкой, а затем в вертикадьньтй холодильник. Конденсат собирается и направляется через сильфонны клапан частично на прошение колонки, частично в сборник фракций.Г

Недостатки данной роторной ректификационной колонны - низкая эффективност колонны из-за .нечеткого делен ия флегмы и дистилята и размазывания разделяемых фракций в линии дистилята, нарушение гидродинамической характеристики колонны из-за дифференциальной подачи жидкого орощения, ввод вращения сложен по конструкшй и применим только для передачи малых и средних оборотов.

Цель изобретения - повышение эффективности колонны путем четкого разделения флегмы и дистиллята и углубление разгонки анализируемой смеси термолабильных компонентов.

Поставленная цель достигается тем, что ректификационная колонна, включающая корпус с кубом и ротор с насадкой, установленный с возможностью вращения снабжена расположенными в ее верх1звй

части головкой с полуцилинщ)ом, выполненным из стержней, размещенных по его образующей на расстоянии друг от друга импульсным каплеускорителем дистиллята в виде вертикальной трубки с отогнутым под углом 30-45 нижним концом и усеченным коническим элементом на ее верхнем конце.

При эуом стержни концентрично установлены рядами и выполнены с каналами для транспорта теплоносителя.

Кроме того, средство вращения ротора выполнено в виде плунжерной пары

На фиг. 1 изображена колонна, npi дольный разрез, на фйг. 2 - разрез А-А на фиг. 1( на фяг. 3 - полуцилиндр, на фиг. 4 - импульсный каплеускоритель дистиллята.

Роторная ректификационная колонна содержит корпус 1, куб 2, ротор 3 с насадкой 4 и мешалкой 5. В верхнем сечении колонны размещена годовка 6, в которой расположен металлический полуцилиндр 7, выполненный из элементов П-образного сечения. Пшуцилишф 7 имеет отверстие 8 для ротора 3. Элементы расположены в полуцилиндре на расстоянии друг от друга с таким расчетом, чтобы-не было капле- залипания, В верхней части головки 6 име 6ТСЯ ввод вращения, выпсяненный из стандартной плунжерной пары 9. В нижнем сечении головки 6 имеется отверстие 10 для входа паров в головку и подачи орощения в колонну и сегмент 11, к которому прикреплен импульсный каплеускоритель 12. Каплеускоритель 12 имеет отогнутый под углом 30-45 нижний конец 13 и усеченный конический элемент 14 на входе. Роторная ректификационная колонна включает также двигатель 15 для враще ния ротора 3, обогрев 16 колонны, вакуумно-отсасывающую линию 17 (при ректификации под давлением или атмосферной перегонке, линия 17 отглушается), сборник 18 фракций.

Ректификационная колонна работает следующим образом.

Разделяемая смесь загружается в куб 2 колонны и включается обогрев 16. Образующиеся в процессе нагрева пары проходят колонну с роторной насадкой 4 и через отверстие Ю поступают в головку 6. Голойка 6 имеет компенсационный обогрев, вследствие чего температура стенки головки равна температуре входящих в нее паров, поэтому конденсация паров происходит на ряде стержней металлического-.полуцилиндра 7. Часть конденсата через отве1х;тие Ю подается на орошение колонны, а остальная часть собирается .в наклонном сегменте 11 и направляется в импульсный каплеускоритель 12. npt ходит конический элемент 14, вьтопняюпш роль гидрозатвора и капельницы, и пролетает вертикальный полый участок импульс ного каплеускорителя. Имея большой запас энергии, капли дистиллята проскакивуют отогнутый нижний конец 13 каплеускорителя и попадают в сборник 18 l фракций. Кратность жидкого орошения ректификационной колонны регулируется.повсфотом полуцилиндра 7, т.е. выводта части стержней в площадь отверстия 10. Так, например при наличии одного ряда сети равных элементов, значение флегмового, числа - О, О,8, 1,3, 2,5, 6. При наличии двух кониентрично расположенных рядов сети этих элементов - О, 0,8, 1, , 1,8, 2,5, 3,7, 7,6, 13, а при наличии : 10 53, трех концентрично распопоженных рядов сети этих элементов - О, 0,9. 1,1, 1,4, 1,6, 2, 2,5, 3,2, 4,2, 6,9, 5, 2О и т.д. Ввод вращения осуществляется через стандартную плунжерную пару, которая нюаопъауется в дизелях, в системе высо- . кого Шшпекия (до 12 ати), ее врзмоншо вспопьзовап при передаче врашевия как дпя систем под давлением, так и дпя вакуумных систем. При данная конструкция позволяет передавать вращение с большим числом . Таким обрваам, в предлагаемой консгРУК1ШИ ректификационное колонны псфышена эффективность работы путем четкого разделения фпегмы и дистиллята в гоповке и осуществления непрерывной подачи жидкого орошения, снижен аффект размазывания разделяемых фракшй в линий дистиллята, упргаиен ввод врашёния и возможна передача большого icna об(.

А-А

11

1. РЕКТИФИКАЦИОННАЯ КОЛОННА, включающая корпус с кубом и ротор с насадкой, установленный с воаможностью вращения, отлича юща-я с я тем, что, с целью повышения эф- . фекгивности путем четкого разделения фпегмы и дистиллята и улуглубления разгонки анализируемой смеси тер опабильных компонентов; она снабжена расположенными в ее верхней части головкой с полушшиндр

ui.3

7 7