Выпарной аппарат-концентратор Советский патент 1947 года по МПК B01D1/14 

Предлагается выпарной аппаратконцентратор с комбинированным обогревом, осуществляемым расположением греющей поверхности в нижней части аппарата. Вследствие того, что наиболее нагретые элементы предлагаемого концентратора со всех сторон омываются упариваемой жидкостью, а остывшие дымовые газы перед выходом из ап1парата имеют еще непосредственный контакт с жидкостью, создаются благоприятные теплотехнические условия для концентрирования исходной жидкости при весьма высоком тепловом коэфициенте полезного действия. При этом практически устраняются потери упариваемой жидкости за счет туманообразования и термической диссоциации.

На фиг- 1 дан вертикальный разрез предлагаемого аппарата; на фиг. 2 - разрез его по линии АА на фиг. 1; на фиг. 3-то же по линии ВВ на фиг. 1.

Концентратор оформлен в виде лежачего котла- Внутренняя поверхность котла (для случая упарки фосфорной кислоты) обкладывается асбестовым картоном толщиной 2 мм на жидком стекле и по нему листовым свинцом. По свинцу котел опять выложен асбестовым картоном толщиной 10 мм. Далее котел

футеруется камнями из бещтаунита, обтесанными для возможности их кладки на кислотоупорном растворе с толщиной щва 1 мм. Топка / для сжигания мазута или газа оформляется в виде жаровой трубы из кислотоупорной стали и монтируется в котел.

Передняя часть жаровой трубы, с целью создания необходимой температуры для полного сгорания топлива, выкладывается щамотом, задняя же часть 2 трубы не футеруется. Нефутерованная поверхность трубы вследствие высокой температуры топочных газов представляет собой интенсивную теплообменную поверхность. Из конца жаровой трубы газы поступают в две нижние трубы 3 и из них последовательно в две другие трубы 4. Оттуда газы поднимаются по трубкам 5 в пространство 16 над поверхностью упариваемой жидкости- трубы 3 и 4 и патрубки 5 изготовляются из специальной кислотоупорной стали.

Для максимального использования тепла дымовых газов последние пропускают (барботируют) через окно в перегородке 6, благодаря чему они вступают в интенсивный контакт с жидкостью. Пройдя камеру предварительного упаривания 15, газы поступают в тарельчатый брызгоуловитель 7, в котором они очища111

ются от механически увлеченных при барботировании капелек и трубопроводом 8 направляются на дальнейшую переработку.

При пуске аппарата в него вводят упариваемую жидкость и вклю,чают форсунку 9. Для предотвращения возможности загрязнения жидкости продуктами неполного сгорания дымовые газы при растопке котла, минуя соприкосновение с жидкостью, выпускают в атмосферу через штуцер 10, снабженный клапаном 11, и трубу 12.

Разбавленная жидкость, пройдя дозатор, поступает на упарку непрерывно и вводится в концентратор через штуцер 13 и канал 14, образованный футеровкой концентратора и нижней частью жаровой трубы. Пройдя по каналу 14 вдоль жаровой трубы в переднюю часть концентратора, жидкость поступает в камеру предварительного упаривания 15, из которой противоточно газам переходит в камеру концентрированной жидкости 16. Отсюда упаренная до нужной концентрации жидкость непрерывно вытекает из штуцера 17 и направляется на дальнейшую переработку.

Предлагаемый аппарат имеет следующие преимущества. Потери тепла поверхностью аппарата значительно сокращаются, так как топка и другие наиболее нагретые элементы аппарата ограждены от внешней среды упариваемой жидкостью. Теплоотдача горячими газами происходит в две стадии: в первой стадии теплообмен осуществляется через стенку при большой разности температур, а во второй - охлажденные газы имеют непосредственный теплообменный контакт, барботируя через жидкость, за счет чего поглощают воду и охлаждаются до минимальной температуры. Благодаря осуществлению теплообмена, устраняющего соприкосновение сильно нагретых газов с жидкостью, ликвидируется термическая диссоциация ее, е результате чего потери вещества при концентрировании сводятся к минимуму. Расположением греющей поверхности в нижней части аппарата обеспечивается энергичное перемешивание жидкости пузырьками вторичного пара, что устраняет угрозу бь;строго зарастания аппарата осадками.

Приведенное конструктивное решение концентратора позволяет осуществить выпарную установку большой мощности при максимальной компактности, что весьма важно в производствах большого масштаба.

Предмет изобретения

Выпарной аппарат-концентратор в виде котла с жаровой трубой, отличающийся тем, что он снабжен над жаровой трубой перегородкой 6 с окнами ниже уровня жидкости и змеевиками 3 и 4, один конец которых связан с жаровой трубой, а другой открыт в паровое пространство, с целью использования тепла газов из жаровой трубы путем непосредственного контакта их с жидкостью при проходе через окна в перегородке 6.

Фиг.

Фиг. 2

Разрез по i}-(f , е Л

17