Массообменный вихревой аппарат для перегонки жидкости Советский патент 1980 года по МПК B01D3/24 C12F1/04 

1 . . Изобретение относится к масЬсоб менным аппаратам для перегонки жидко ти и может быть использовано в- пипаевой, фармацевтической и химичес кой проквлдленностях. Известен массообмеиный аппарат для перегонки отходов виноделия, со стоящий из куба-испарителя и колонны с лопастными завихритенями 1). Недостатком аппарата является то что куб-испаритель невозможно испол зовать для разделения перегоняемых бинарных смесей. Кроме того, при больших скоростях стекающая из колонны в куб пленка срывается газовым потоком и уносится в колоннуаппарат захлебывается. Известен также маесоопленный вих ревой аппарат для перегонки жидкоети, содержащий куб-испаритель, внут ри которого установлен барбатер ост рого пара, колонну, с расположенными в ней лопастными завихрителями и патрубки дпя подвода и отвода жкдко ти и газа 12. Недостатком этого аппарата является его неработоспособность при больших скоростях парового потока, а уменьшение скорости потока приводит к снижению интенсивности процесса массообмена и производительности всего аппарата. Целью изобретения является интенсификация процесса массообмена и снижение потерь продукта. Цель достигается тем, что аппарат снабжен спиралеобразной перегородкой, установленной на днигце куба-испарителя , колонна размещена, в кубе-испарителе , так, что ее нижняя часть расположена внутри спиргшеообраэной перегородки, а их оси совпадают, нижняя часть колонны имеет тангенциальные патрубки, выходные участки которых размещены внутри колонны и снабжены плоскими кольцами, установленными у выходных отверстий. Кроме того, лопастные завихрители установлены в колонне на расстоянии друг от друга, равном 0,4-0,6 внутреннего диаметра колонны. На фиг. 1 изображен массообменный вихревой аппарат дпя перегородки жидкости, вертикальный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1. Массообменный вихревой аппарат состоит из колонны 1, внутрн которой на несущей штанге 2 установлены лопастные завихрители 3, образующие с корпусом колонны сливной зазор 4, куба-испарителя 5 со спиралеобразной перегородкой 6, узла 7 отвода жидкости, представляющим собой часть колонны, опущенную в куб-испаритель 5 и расположенную внутри спиралеобразной перегородки б так, что их оси совпадают, причем в этой частиkdонны выше уровня жидкости установлены тангенциальные патрубки 8 для прохода парового потока в колонну из кубс1-испаритёля 5. Тангенциальные патрубки 8 введены внутрь корпуса на 15-20 мм, и на их выходных отверстиях установлены плоские кольца 9, предотвращающие перетекание жидкостей через отверстия.

Спиралеобразная перегородка 6

выведена выше уровня жидкости в кубе-испарителе и нижней кромкой прикреплена к днищу куба без зазора. Между витками спиралеобразной перегородки установлен барбатер) 10. Колонна имеет патрубок 11 подвода жидкости и патрубок 12 отвода парового потока, а куб-испаритель снабжен патрубком 13 отвода жидкости, установленным на Г1ерифс)ии спиралеобразной перегородки 6. Лопастные завихрители 3 установлены друг от друга на расстоянии 0,4--0,6 внутреннего диаметра колонны и каждый нечетный завихритель, начиная с нижнего, выполнен со сливным зазором 4 и углом наклона лопастей на 30-50% больше, чем сливной зазор и угол наклона лопастей каждого четного завихрителя.

Аппарат работает следующим образом..

Жидкость подается внутрь колонны 1 через патрубок 11 и стекает по внутренней боковой поверхности в виде пленки. Пар подается в аппарат через барбатер 10, проходит через патрубки 8 и двигается вверх по корпусу колонны 1. Лопастные завихрители 3 сообщают паровому потоку винтовое движение, которое передается за счет сил трения стекающей пленке. Над завихрителями образуются вращающиеся кольца жидкости. Лопастные завнхрители 3 установлены на расстоянии 0,4-0,6 внутреннего диаметра корпуса колонны 1, причем каждый нечетный завихритель, начиная с нижнего, выполнен со сливным зазором и углом наклона лопастей на 30-50% больше, чем сливной зазор и угол наклона лопастей каждого четного завихрителя. Это позволяет, при наличии переброса жидкости с нижележащего Четного завихрителя на вьаиележащий нечетный завихритель, исключить переброс жидкости с нижележащего нечетного на вышележащий четный завихритель, так как нечетные завихрители имеют большую пропускную способность, и вся жидкость на них

сепарируется в поле центробежных сил и стекает вниз через сливной зазор 4.

Из колонны 1 жидкость, стекает через узел 7 отвода жидкости и подает, ся в центр с,пиргшеобразной перегородки 6, для чего спиралеобразная перегородка 6 и корпус колонны 1 установлены соосно, и двигается по (виткам спиралеобразной перегорю дни

Q 6 от центра к периферии, при этом через ее слой барбатирует пар, выходящий из барбатера.

Паровой поток выводится из аппарата через патрубок 12, а жидкость через патрубок 13, установленный в

куб-испарителе 5 на пержферии спиралеобразной перегородки 6.

Массообменный вихревой аппарат для перегонки жидкости позволяет использовать куб-испаритель 5 в качестве

0 дополнительной ступени разделения перерабатываемой жидкости, что способствует интенсификации процесса массообмена и снижению потерь получаемых продуктов без увеличения габа5 ритных размеров аппарата и расхода пара.

Формула изобретения

1.Массообменный вихревой аппарат для перегонки жидкости, содержащий куб-испаритель, внутри которого установлен барбатер острого пара,

колонну с расположенными в ней лопастными завихрителями и патрубки для подвода и отвода жидкости и газа, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса массообмена и снижения потерь продукта,

он снабжен спиралеобразной перегородкой, установленной на днище куба- нспарителя, колонна размеиена в кубе-испарителе так, что ее нижняя

часть расположена внутри спиралеобразной перегородки, а их оси совпадают, нижняя часть колонны имеет тангенциальные патрубки, выходные участки которых размещены внутри колонны и снабжены плоскими кольцами,

установленными у выходных отверстий.

2.Массообменный вихревой аппарат для перегонки жидкости по п.1, о тл и ча ю щи йс я тем, что лопастные завихрители установлены в колон- .

не на расстоянии друг от друга, равном 0,4-0,6 внутреннего диаметра колонны.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 1 409720, кл. В 01 D 3/30, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР №232189, . С 12 F 1/04, 1966 (прототип).