Устройство для исследования фазового равновесия в системе жидкость-пар Советский патент 1992 года по МПК G01N25/06 

W

Ё

Использование: нефтеперерабатывающая нефтехимическая, химическая промыш- ленность. Сущность изобретения: устройство содержит коническую емкость со съемной крышкой и термостатирующей рубашкой, термический стакан для термометра, патрубок для измерения общего давления, патрубок для отбора жидкой фазы, патрубок для отбора паровой фазы турбо- диспергатор с внешним приводом, кольцевую решетку с отбойными козырьками, съемную емкость для исследуемой жидкости с термостатирующей рубашкой и вентилями, циркуляционные трубки, сливной патрубок для слива жидкости. 1 ил.

Изобретение относится к области физико-химического анализа и может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической и других отраслях промышленности.

Известно устройство для исследования фазового равновесия в системе жидкость- пар, содержащее термостатированную емкость из четырех сосудов, последовательно соединенных между собой патрубками с запорными вентилями, снабженную механизмом поворота вокруг горизонтальной оси.

Недостатком данного устройства является длительность установления равновесия между жидкой и газовой фазами, обусловленная слабо развитой поверхностью контакта фаз и малой скоростью перемешивания жидкости и газа.

Наиболее близким к изобретению является устройство для исследования фазовых равновесий жидкость-пар содержащее цилиндрическую емкость с внешним нагревателем жидкости, двумя выводами для измерителей температуры пара и жидкости и кранами для отбора проб, соединенную с конденсаторами пара и сборником конденсата. При этом в верхней половине емкости установлен зонд, соединенный с трубой с отверстиями для пара, а в нижней половине емкости установлены две выносные нагреваемые циркуляционные трубы с горизонтальными выводами в пространстве над зонтом.

В этом устройстве парожидкостная смесь, образующаяся при кипении смеси в выносных трубах, поступает в верхнюю часть емкости, где сепарируется на жидкую фазу, стекающую в емкость, и паровую фазу, которая конденсируется в конденсаторе и через переливную трубу сборника конденсата возвращается в емкость. За счет многократной циркуляции достигается равновесие жидкой и паровой фаз.

VI

ел со

GJ 00 Ю

Недостатком этого устройства является также большое время установления равновесия из-за недостаточного перемешивания, медленной циркуляции пара и жидкости.

Цель изобретения - сокращение времени установления фазового равновесия в системе жидкость-пар за счет интенсивного диспергирования жидкости.

На чертеже представлена принципи- альная схема предлагаемого устройства.

Устройство для исследования фазового равновесий в системе жидкость-пар содержит коническую емкость 1 со съемной крышкой 2 и термостатирующей рубашкой 3, термометрический стакан 4 для термометра, патрубок 5 для измерения общего давления, патрубок 6 для отбора жидкой фазы, патрубок для отбора паровой фазы, турбо- диспергатор 8 с внешним приводом (не по- казан), кольцевую решетку 9 с отбойными козырьками, съемную емкость 10 для исследуемой жидкости с термостатирующей рубашкой 11 и вентилями 12, циркуляционные трубки 13, сливной патрубок 14 для слива жидкости.

Устройство работает следующим образом.

Заправленную исследуемой жидкостью съемную емкость 10 присоединяют к цирку- ляционным трубкам 13. После герметизации и термостатирования устройства открывают вентили 12 съемной емкости 10 и включают привод турбодиспергатора 8. Жидкость за счет разности уровней распо- ложения емкостей 1 и 10 перетекает в нижнюю часть конической емкости 1, Исследуемая жидкость в предварительно нагретом состоянии поднимается по конусной поверхности турбодиспергатора 8 в ви- де пленки и под действием центробежной силы диспергируется при соударении с кольцевой решеткой 9. Отбойные козырьки

кольцевой решетки 9 направляют частицы жидкости на внутреннюю стенку конической емкости 1, нагретой до температуры термостатирования. При этом происходит дополнительное соударение и выравнивание температуры частиц жидкости. При мелком диспергировании происходит значительное увеличение поверхности контакта фаз между жидкостью и паром, при котором интенсифицируется процесс испарения жидкости. Нагрев мелкодисперсных частиц жидкости до температуры термостатирования приводит к эффективному испарению и к постепенному повышению давления. После установления фазового равновесия (что контролируется по постоянству замеряемого давления и температуры) выключают привод турбодиспергатора 8 и производят отбор пробы паровой и жидкой фазы через патрубок 7 и 6.

Предлагаемая конструкция устройства в сравнении с известной позволяет в 7-8 раз сократить время, необходимое для установления фазового равновесия в системе жидкость-пар.

Формула изобретения Устройство для исследования фазового равновесия в системе жидкость-пар, содержащее основную емкость с внешним нагревателем, двумя выводами для измерения температуры пара и общего давления и двумя патрубками для отбора проб жидкости и пара, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени анализа, оно дополнительно содержит съемную емкость с двумя патрубками, основная емкость выполнена конической со съемной крышкой, при этом в основной емкости размещены турбодиспер- гатор с внешним приводом и кольцевая решетка с отбойными козырьками, а ее нижняя и верхняя части соединены циркуляционными трубками с одноименными частями дополнительной емкости.