Ректификационная колонна Советский патент 1977 года по МПК B01D3/32 

(54) РЕКТИФИКАЦИОННАЯ КОЛОННА

Изобретение касаетоя .ректификационных коЛ0 ни для получения Веществ высокой чистоты и может быть июпользоваио для получения особо , азофной ки.слоты ;или воды.

Известна ректифи1кацио Н1на1Я колонна, содержащая -вдрти|кальный цилиидрический корпус, разделенный по высоте .перфорированными та)релка ми на о.тдельные секции, в которых р1азмещ,ен1Ы 1нас адоч1ные , оросители, уста,но1влен1ные на тарелках, змеевикавые тепло1обменни1К1и и ра1опр1едел1Ительные паггрубки.

iKOv4OiHH,a Hie 0 бес1печ,И1вает (высокой стелени чистоты 1пе|р др:аба1ТЫ1ваемого продукта. HainpHiMep, е этой колонне нельзя получить азотную кислоту с содержанием примесей 5- вес. % Меиее, которая необходима ДЛ1Я ряда отраслей промышлеиности.

С |целью устранения указанного недостатка в предлатаемой кошонне на тарелках установлены цилиндры, IB которых раз,м€ш.еиы тепЛ0|0|бме нник)и, соединенные с источн1И1КО,м охлаждающей .оре(ды каналами, вынолненньш.и в тарелках, а (распределительные патрубки омонт|ировань в верхней части П)ИЛ|Инд|ров и вьшолHieiH:bi cio скошенньими ни1Ж1Н1ИМ|И iKipoiMiKaiMH. 3м еевико вые теплообменники могут быть установлены концентрично один другому.

Бл.агодаря размещению теплоо бменников в барботаЖных зондах тарелок обеспечивается объемная кснденсащия подним ающегася пара.

в очередь, на пр.имесях. Образовавшиеся при 1КСН|Ден1С,адии гидрозоли улавл ьваются ж;идксстью, через которую ба|рбот1) пар, в р.езультате чего степень оч:истки повышается. того, благодаря скощенныл кромкам распредели тельных патруб кав жидкость, стекающая со слоя насадки, ,не задерж.иваясь, попадает В кольцевой зазор между цилиндрСМ и KopinycoiM колонны. Пр|И этом аюключа.ется yiHoc жидкости, а следовательно, и примесей восхо1дящим потоком naipa в слой насадки, что также способствует .повышению чистоты 1Пр Одукта.

На фиг. 1 изображен а предла.гаемая колэн1на, нрсдольный р:азрез; на . 2 - тарелка колонны, продольный р.азрез; на фиг. 3 - то же, 1ВИД сверху; на. ф1ит. 4 - вар|Иант выпОЛнения отверст.ий в тарел.ке; на фиг. 5 - узел отбора пробы жи|Д1кости с тарелки; на фиг. 6 - узел отбора пробы газа из парового пространства под тарелкой; на ф.1г. 7 - насадочн1ая секция, продо.льный разрез; на ф|иг. 8 - распрецелительный паТ|рубок, в,ид сбоку; на фиг. 9 - разрез по А-А иа .фиг. 8.

Колонна вы полнена из царг /, футерованных слогзм 2 фторопласта. На верхнем торце цар.ги установлена парфорир.аванная тарелка 3, выполненная .из фтqpoнлacтa. В круговой паз .последней вставлен цил 1гндр 4, имеющий в киж1нем торце ч.етыре наза дл.я перетока жидкости па .ел.ку и ElBe pxineM торце пазы для устаноики рас-п:ре-дел,итель;ных naTip y6«OiB 5. На па Т|рубках у(Ста1но1вле:иа кольцевая шайба 6, Пре:дотВ|ращ1ающ,ая лаюадки s зазор а. На .патрубки ( засьтают насадку 7 Из к,ва,р:Ц©вых :кол€ц Рашита и др. Па1ры вводят в КОлотрНу .и выводят «3 нее чйрез ,рЫ 5 и 9 ,ссответстве.. Для вывода арошающ«й жидкости слуЖ|Ит mTyneip 10 в днище 11 колон№1ы. Для орОшени Я колониы Meipes верхнюю крышку 12 подают охла,ждаюш,йй агент в змее в,и;к 13.

Тарелка 1КОлоп1нъ1 представляет собой перфО|р-И1р10|В.а.ниый 14 с кольцевым лазол б (дЛЯ ycranioiBiKn ц;илип1Д|р1а 4) и центральпым отверстием в, выиолпеиным под копус пормальнО;Го шлифа. В та|рел ке -праоварлепы каналы г п д соответствеипо дляподвода ;и отвода охлаждаюп,епо агента. В отверстие в встазлсп :вы111олненный ,нз 1К1ва;р ца кои-ус 15 HOipiMаильного ,шл|И|фа с открытЫМ верхН|И1М концом для пе,рел:И1ва ж.пськасти ;и Глухим Нижпим канцой, ВНутри «оторого размещен гидрозатвсхр 16. К ппжн.сй части .кои-уса П р1Икрепле:н oipoситель 17 iC отв.ерстиямл е. Два сквозных отве1рстия ж обеспечивают 1пер;етак жидкости из виутрсппей полости конуса 15 в ороситель. К внутр0н ней cToipoine этотО ко:нуса с дч-гаметгралыно прот|;||ВаполОЛ ;Ных сторон приварены трубки 18 ,и 19 соответственно для иодвода и отвода охлаждаюшего агента. Эти трубки соleti.HHieHbi .между собой с пОМО цью Tpiex коицентрично расположенных змеев иков 20, по которым цирхулирует охла кдаюшнй агент.

Во избежа Н|И;е абр.ази-вню.го уноса восходящ;имИ пара;м|И ор|га:ничес ких соедтЕнен ий в отверстие тарелки вставлены 1Квар ЦвБые трубки 21.

Для отвода жидкости со дна, наиример, с целью иредотвращения Н1а1копл1еп1ия Ор:га.ни1ческих цримесей в барботажнОМ 1слое, отбора пробы «а анализ или оиорожненатя колонны в тарелке выполнены каиалы к, а для отбора паровой фазы на анализ - каналы л.

Патрубок 5 имеет с 1наружно1Й старюны четыре наклонных .канала м, углубляюш,ихся от це1нтра (К к,ра1я,м. Бла;года1р1Я этим канал-ам можно отводить жидкость с арюшавМОЙ насад.ки в зазор м.ежду цил.индром 4 я футер.ов:кой ца.рги.

Колонна работает следуюцдим образом.

riaipibi азотной К1ИСЛ|Оты, подл;ежащей оч.нстке, подают в кол.он,ну че;рез штуцер 8 -я пропускают через колонну снизу в.верх, а оч.ищеп.ные .пары выводят из верхней части «олоииы че,рез штуцер 9. В .н.асадочных секциях примеси, содержащиеся в поднимающихся па5 pax, выл1Ы ваются стекающей .по насадке жидкостью. В барботажи.ых секциях пары, поступающ|ие отверстия тар1ел1К:И .в зону внутри цилиндра 4, охлаждаются бла1годар;я циркуляции хладагента по змееВВкам 20. При

0 этом п|ро, о.бъемная .конденсадия па)а, в первую очередь, на примесях. Образовавшиеся при Конденсации гидрозоли улавливаются Ж|ид,к.0)стью в бар|ботаж ной зо;гае. Очищен;ные от примесей .нрн миогокр ат.иогу жоитакте с

5 пленкой и барбота.же пары азотной кислоты постуиают В змеетаик 13 дефлегматора. Частично |С КО1Нденс,1)рованные иа.ры возБр1ащаю1; в «1олон1пу для орси:еН|Ия.

О.р.ошающая жидко1сть стекает по поверх.НОСТ1И иасадкй иасадочных секции до натруоков 5. По наклонным каналам м, вынолненным с наружной стороны 1каж,дОГО патрубка,

О.СН.ОВН.уЮ часть жидкости отводят с nOBSjiXности патрубка в зазс.) а между цлли:ндром 4 5 и KopiiiyicciM .Кояоины, бла.годар.я чему прел.отвращается унос жидкости, а .следс.вате.тыю. примесей в вышележащий слой насадки. Загрязненную примесями азотиую кислоту отводят из нижней части колонны через штуцер 10.

Фор м у л а п 3 о б р с т е i: и я

ве;ргг,ика1льный 1дилипд,ричеса :ИЙ корпус, разделенный Н.О высоте пер|форир.ованиыми та-ре.тка:м;и на отдельные секции, в которых размещены насадочные элементы, оросители, установленные на тарел.каьх, зме1еви1ковы.е тепл.ооб0 MCHHiHiKH iH рас|цределительные натрубк.и, .о тл и ч а ю щ а я с я те.м, что, с целью повышения чистоты 1П1е1рерабатывае.мо.го продукта, на тарелках установлены цилиндры, в 1кото рых раз.мещаны теплообменншки, соединенные с и.ст.оч5 Н1ИКОМ охлаждающей :ареды ка:на.ла1м.и, выполнанН1Ыми в тарел.ках, а рас.пред ели тельные цатрубми CMOHTiHipOEBaMbi в верхн ей ча.сти цилиндpiOiB и вы.цолнены со окошенн.ьгмИ нижними крОМка.м1И.

ЧЙ

it II-JL ll

да

n.

//г.5

ifiiilJ

lE

aA4 iS(

(Ъ ii

Ш

Фиг.

иг 5

г/г 6

7 Z a

5 6

fuz.j

fu2S

fvz.S