Ректификационная колонна Советский патент 1981 года по МПК B01D3/20 

Изобретение относится,к аппаратам химической технологии, а более конкретно к устройству ректификацион ных колонн, на тарелках которых (всех, либо части из них) в процессе работы образуется трехфазная система Известна тарелка ректификационной колонны, состоящая из перфорированного полотна и двух переливных устройств, одно из которых выполняет функции приемника стекающей жидкости и равномерного распределения ее по барботажному полотну, а второе обеспечивает перелив жидкости на ниж расположенную тарелку и гидравлический затвор, препятствующий прохождению пара через переливное устройство И). Недостатком известной конструкции тарелки при ректификации трехфазных систем (жидкость-жидкость-пар) является перемешивание двух жидких фаз в процессе барботажа пара через сист му жидкость-жидкость, которое приводит к невозможности вывода одной из фаз в качестве целевого продукта. Кроме того, основным недостатком известной тарелки является повышенны расход энергии грекщего пара и охлаждающей воды, которые расходуются на транспортировку готового продукта по колонне, на его испарение и конденсацию в кипятильнике и дефлегматоре. Известна ректификационная колонна, содержащая корпус и расположенные по высоте тарелки в виде основания с контактными элементами и переливное устройство, включающее карман с расположенной в нем трубой, и перегородку 2. Однако известная колонна требует больших затрат энергии на разделение и не позволяет разделять несмешивающиеся жидкости. Целью изобретения является уменьшение требуемых затрат энергии иа разделение трехфазной смеси методом ректификации за счет повышенной эффективности разделения ректификационной тарелки гравитационным отделением одной из жидких фаз, что повысит содержание целевого продукта в выходных потоках колонны и, следовательно, позволит снизить количество жидкости, подаваемой на орошение колонны (флегмовое число)., и таким образом уменьшить расход греющего пара и охлс1ждающей воды на единицу получаемого продукта.

Указанная цель достигается тем, что карман снабжен глухим днищем и размещенной между перегородкой и трубой вертикальной пластиной,нижний конец которой расположен на уровне границы раздела фаз, и нижняя часть трубы расположена под глухим днищем.

Целесообразно карман снабжать расЬоложенными на наружной стенке кор Яуса штуцерами для отвода фаз.

На чертеже изображена ректификационная колонна, продольный разрез

Колонна содержит корпус 1, в котором расположены тарелки в виде барботажного полотна 2 и переливнрго устройства, включающего вертикальную стенку 3, глухое днище 4, через которое проходит вертикальная трубка 5 от верхнего уровня жидкости до приемного устройства б нижерасположенной тарелки 7. Параллельно вертикальной стенке 3 устройства расположена перегородка- 8, опущенная от верхнего уровня жидкости до границы раздела фаз а Для отвода легкой фазы б в верхней части переливного устройства расположен штуцер с вентилем 9, а тяжелой фазы в - штуцер с вентилем 10, колонна имеет штуцер 11 для подачи фаз .

Колонна работает следующим образом.

Жидкость, стекающая с барботажного полотна 2, по каналу, образованному вертикальной стенкой 3 переливного устройства, и перегородкой 8, поступает на границу раздела фаз не смешиваясь с основной массой жидкоети. Под действием гравитгщионной силы тяжелая фаза сосредотачивается в нижней части устройства, а легкая в верхней. При необходимости вывода тяжелой фазы как продукта либо для ее дальнейшей переработки она выводится из колонны через штуцер с вентилем 10, а легкая фаза - через переливные трубки 5 стекает в приемное устройство 6 нижерасположенной тарелки 7. В случае отбора в качестве продукта легкой фазы вывод ее осуществляется через вентиль со штуцером 9. Тяжелая фаза при этом отбирается через вентиль со штуцером 10,

а подается через штуцер 11. При отсутствии необходимости раздельного отбора фаз смесь будет поступать на нижерасположенную тарелку по переливным трубкам 5 без расслаивания.

Применение предлагаемой конструкции барботажной тарелки позволит уменьшить затраты энергии на разделение трехфазной смеси методом рек-

,. тификации за счет уменьшения флег мового числа и, следовательно,

уменьшения затрат энергии на охлаждение дефлегматора и уменьшения расхода греющего -пара для испарения жидкости в кубе колонны. Кроме

5 того, появляется возможность повысить качество разделения (чистоту продуктов) либо уменьшить количество тарелок в колонне, то есть ее высоту, для достижения заданной степени разделения.

Формула изобретения

1.-Ректификационная колонна, содержащая корпус и расположенные по

высоте тарелки в виде основания с контактными элементами и переливное устройство, включающее карман с расположенной в нем трубой, и пере., городку, отличающаяся

тем, что, с целью уменьшения требуемых затрат энергии на разделение трехфазной смеси за счет эффективности разделения гравитационным отделением одной из жидких фаз, карман снабжен глухим днищем и размещенной между перегородкой и трубой вертикальной пластиной, нижний конец которой расположен на уровне границы раздела фаз, и нижняя часть трубы расположена

0 под глухим днищем.

2.Колонна ПОП.1, отличающаяся тем, что карман снабжен расположенными на наружной стенке корпуса штуцерами для отвода фаз.

jjИсточники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Кафаров В.В. Основы массопередачи, М., 1972, с. 339-349.

2.Патент США № 2394679, g кл. 261 - 114, 1946.

a 52:x-,

J

4Н:

f ,0.

S S Ю

dt«ii

V