Выпарной аппарат Советский патент 1978 года по МПК B01D1/00 H05B3/06 

1

Изобретение предназначено для общих химических целей, например для концентрирования растворов с высоким значением удельной электропроводности, способных к кристаллизации при выпаривании.

Известен выпарной аппарат с паровой греющей камерой, центральной циркуляционной трубой и стабилизатором парожидкостной эмульсии, состоящим из. концентрических перегородок 1.

Недостатком аппарата является низкая удельная теплопроизводительность греющей камеры.

Известен электродный аппарат для нагревания жидкости, содержащий горизонтальный корпус и погружные пластинчатые электроды 2.

Применение этого аппарата для упаривания растворов нецелесообразно, так как приведет к неравномерности электрического поля, изменению плотности тока на электродах и потребляемой мощности изза кипения раствора и образования пузырей пара в межэлектродпом пространстве.

Известен электродный выпарной аппарата, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, концентрически установленную в нем циркуляционную трубу из диэлектрика, плоские электроды, патрубки

ввода и вывода упариваемой жидкости и отвода вторичного пара 3.

К недостаткам этого аппарата относится образование пузырей пара в межэлектродном пространстве, особенно около «фазного электрода, что создает локальную неравномерность плотности , электрического тока на электродах, приводящую к электроэррозии поверхности электродов, а также пульсацию силы тока и электрической мощности в цепи.

Целью изобретения является повышение производительности аппарата стабилизации на электродах плотности тока.

Для этого в предлагаемом выпарном аппарате электроды установлены радиально в кольцевом пространстве между циркуляционной трубой и корпусом, в его нижней части, с возможностью перемещения в горизонтальном направлении.

Иа чертеже показан описываемый аппарат, продольный разрез.

Выпарной аппарат содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, внутри которого установлепа центральная циркуляционная труба 2, выполненная из диэлектрика и снабженная окнами 3 для циркулирующего раствора. Корпус 1 и центральная циркуляционная труба 2 выполнены

либо из неэлектропроводного материала, либо покрыты злектроизоляцией 4. Нижпяя часть корпуса представляет собой греющую камеру 5, снабженпую плоскими, радиальпо расположенными меледу корпусом 1 и центральной циркуляциоппой трубой 2, электродами 6, вывод которых осуществляется через электропзолируюпхие сальниковые уплотнения 7. Средняя часть корпуса выпарного аппарата представляет собой камеру 8 вскипания, состоящую из подпорного участка 9, создающего повышенное давление в греющей камере, и стабилизатора 10 нарожидкостной эмульсии, выполненного в виде коаксиальных перегородок и предназначенного для рассечения парожидкостной эмульсии на отдельные потоки и устранения гидравлических пульсапий. В верхней части корпуса установлен сепаратор 11, в котором размещеп брызгоотделитель 12. Нижняя часть еепаратора 11 и часть стабилизатора 10 образуют карман 13 для упаренного раствора. Аппарат спабжен щтуцерами 14, 15 и 16 соответственно для подачи исходного раствора, для удаления Зпаренного раствора и отвода вторичного пара.

Аппарат работает следующим образом.

Исходный раствор непрерывно поступает через щтуцер 14 в центральную циркуляционную трубу 2, смещивается в ней с циркулирующим раствором и через окна 3 подается в греющую камеру 5, где происходит нагревание раствора на 2-5°С ниже температуры его кипения при давлепии раствора в межэлектродном пространстве греющей камеры. Электрический ток подводится к выпариваемому раствору с помон1,ью электродов 6. Избыточное давление в межэлектродном пространстве греющей камеры достигается с помощью подпорного участка 9, вследствии этого предотвращается кипение раствора в межэлектродном пространстве. При движении раствора вверх по камере 8 вскипания из-за уменьщения гидростатического давления нагреваемый раствор начинает вскипать за пределами электродной зоны в верхней части подпорпого участка 9 и в стабилизаторе 10. Упаренный раствор частично удаляется из кармана 13 через щтуцер 15, остальная часть по центральной циркуляционной трубе опускается в низ аппарата, где смещивается с исходным раствором. Вторичный пар удаляется через сепаратор 11, брызгоотделитель 12 и щтуцер 16.

Работа выпарного аппарата проверена в лабораторных условиях на растворах каустической соды, хлористого магния, травильных растворах, содержащих хлориды меди и железа.

При выпаривании растворов каустической соды до концентрации 40, 50, 60 и 70% NaOH нрп атмосферном давлении на электродах из стали 3868 рабочая плотность тока составляла 1-2 А/см.

При выпаривании растворов хлористого магния до 30 и 40% при атмосферном давлении на электродах из стали Х18Н10Т, Х17Н13М2Т и ЭИ-530 рабочая плотность тока составляла 1-2 А/см.

При выпаривании травильных растворов

до состояния кристаллогидратов хлоридов

меди и железа при атмосферном давлении

па угольных электродах рабочая плотность

тока составляла lA/cM.

Во всех случаях коэффициент полезного использования электрической энергии составлял 95-98%.

Формула изобретения

1.Выпарной аппарат, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, концентрически установленную в нем циркуляционную трубу из диэлектрика, плоские электроды, патрубки ввода и вывода упариваемой жидкости и отвода вторичного

пара, отличающийся тем, что, с целью повьинения его Производительности и стабилизации на электродах плотности тока, электроды установлены в кольцевом пространстве между циркуляционной трубой

и корпусом, в его нижней части, с возможностью перемещения в горизонтальном нанравленни.

2.Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что электроды устаповлены радиальпо.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР ЛЬ 70597, кл. В 01D 1/08, 1948. 2. Патент США № 3144546, кл. 219-289, 1964.

3.Патент США № 2453776, кл. 219-290, 1948.