Ректификационная колонна Советский патент 1988 года по МПК B01D3/32 

О5 00

Изобретение относится к химическому машиностроению и может быть испоьзовано для очистки фтористого водорода от серной кислоты и воды на стадии ректификации в прои;ии)дстве ((пористого водорода сер но-кислотным р а :i ложен нем ил а викового шиата.

Целью изобретения яв;|яется иовыи1ение степени извлечения целевого иродукта и ироизводительности но дисти.лляту, новыше- ние ффекгивносгн генло- и массообмена за счет устранения пристеночного эффекта.

На чертеже изображена конструкция рек- гификанионно11 колонны.

Кол(.1ниа соскпгг из :1лек1родной реющей камер1)1 I, нижней исчериь ва1ощей (цасадоч- ной) час1и 2 и верхней укрепляющей ( таре. ||,ча I oii) части 3.

Элекгр() грек)Н1ая камера 1 сосгоит из че1)едую|ци ся трубчатых изоляторов 4 из ди:1лектрика (фтор(Л1ласта 4), бронированных ста;1ьиой обечайкой 5, и элекгродов 6 из силицированно1 о графита в стальной обечайке 7. Обечайки 5 и 7 соединены бо.тгами через :(. 1ектроизо;1яционные вту. 1ки 8. Э.тектроды снабжены трубчатыми всгав- ками 9 из диэлектрика равного диаметра с изоляторами 4. Вставки В1)1но. 1нны с прорезями 10 для ирохождения раствора и электрическою тока. Г)ею1цая камера I огде. К на от насадочной части 2 кол(Я)ны коаксиальной перфорированной трубой 1 1 из диэлекгрика.

/1,ва верхних э.тектрода снабжены патрубками 12 и 13 соответственно иодачи исходного раствора и олеума. Верхняя часть колонны имеет патрубок 14 выхода нара и ороситель 15 для флегмы. Нижняя часть колонны снабжена патрубком 16 выхода кубового (хтатка.

Ко.тонна работает следуюшнм образом.

Исходный нитак)Н1ий раствор в виде смеси серная кислота фтористый водород вода подается через патрубок 12 и цро- резь 10 в греющую камеру, где и-ленкой стекает в зазоре между перфорированной трубкой 1 1 и изо. 1ит()ром 4. Пропусканием через п.ченку раствора в указанном зазоре элекрического тока, подводимого с iioMOHibK) элекродов, происходит нагревание исходного раствора. При температурах до 80 - 100°С. достигаемых в зазоре между верхним и средним электродами, происходит испарение практически безводного фтористого водорода, который в виде нара поступает в насадочную часть колонны 2 через отверстия в перфорированной трубе 1 1.

Через патрубок 13 среднего электрода 6 поступает олеум для осуществления электрического контакта со стекающей пленкой и связывания в оды исходного раствора серным ангидридом олеума. Образуюшаяся смесь раствора и олеума стекает вниз колонны к патрубку 16. По мере стекания происходит испарение оставн1ейся части фторис0

того водорода и несвязанной олеумом воды, пары которых через отверстия перфорированной трубы 10 поступают в насадочную часть 2. Полученные пары поднимаются по насадочной части колонны в 5 верхнюю (тарельчатую) укрепляющую часть колонны, где с помощью флегмы, поступаю- н;ей через ороситель 15, происходит укрепление полученных паров фтористым водородом. Из тарельчатой части 3 колонны

0 жидкая фаза стекает в иасадочную часть 2, где вследствие пристеночного эффекта стремится занять положение вдоль внутренней стенки иер({)орированной трубы 11, что (. юсобствует ухудшению контакта между поднимающимся паром снизу колонны и стекаю5 щей жидкостью. Однако нары, проходяи1ие через отверстия т)убы 11, отбрасывают стекающую жидкость к центральной части КО.1ОННЫ, одновременно распыливая ее, что создает хороншй фазовый контакт иара с жидкостью. Отработанная жидкая (|)аза в виде серной кислоты с температурой КЮ--180°С из зазора между перфорированной трубой 11 и диэлектрическим изолятором 4, а также остатки орО1наю- щей жидкости из насадочной части 2

5 выводятся из колонны через патрубок 16 в сборник отработанной кослоты. Пары в виде фтористого водорода выходят из ко- ,тонны через натрубок 14 в дефлегматор, откуда частично в виде флегмы возвращаются в колонну через ороситель 15.

0

(л1абжение насадочной части колонны коаксиальной перфорированной трубой из диэ, 1ектрика и электродным коаксиальны.м нагревателем, размешенным снаружи насадочной части колонны, позволяет увеличить производительность колонны по дистилляту и степень извлечения фтористого водорода на 22-22,0%, эффективность тепло- и массообмена за счет устранения поверхностного эффекта, уменьшить высоту насадоч0 ной части на 30-50%, за счет увеличения эффективности тепло- и массообмена и КПД насадки получить компактную ректификационную установку, не со- держап;ую выносного нагревателя куба колонны и сопутствующей аппаратуры для под5 г отовки теплоносителя (горячей воды).

Формула изобретения

Ректификационная колонна, содержащая 0 укрепляющую тарельчатую и . исчерпывающую насадочную части и электродную греющую камеру из чередующихся кольцевых электродов и изоляторов меньшего диаметра, чем электроды, патрубков выхода пара и кубовой жидкости, оросителя для флегмы, отличающаяся тем, что, с целью увеличения производительности ио дистилляту, повышения степени извлечения целевого продукта, повышения эффективности

5

тепло- и массообмена за счет устранения пристенного эффекта, насадочная часть снабжена коаксиальной перфорированной трубой

ид диэлектрика, а электродная греющая камера размещена снаружи перфорированHoii трубы.

Изобретение относится к конструкции ректификационной колонны и .может быть использовано для очистки фтористого водорода от серной кислоты и воды на стадии ректификации в производстве фтористого водорода серно-кислотным разложением плавикового ил1ата. Цель - увеличение производительности но дистилляту, повышение степени извлечения целевого продукта, эффективпости тепло- и массооб- мена за счет устранения пристеночного эффекта. Ректификационная колонна состоит из укрепляющей тарельчатой и исчерпывающей насадочной частей, патрубков аы- .хода пара, кубовой жидкости и оросителя для флег.мы. Насадочная часть колоп- пы снабжена коаксиальной перфорированной трубой пз диэлектрика и электродной греюн1ей камерой из чередующихся ко. 1ьцевых электродов и изоляторов меньшего диаметра чем электроды, размещенной снаружи перфорированной трубы. 1 ил.

/

/5