Аппарат для фракционного плавления Советский патент 1981 года по МПК B01D9/00 

. -., Изобрете1ше относится к аппаратам .для разделе1шя веществ методом фракциогаюго плавления. Известно использование для осуществления процесса фракционного плавления аппаратов, снабженных горизонтальными, теплообменными элементами, изготовленными из оребренных труб, а также аппаратов с вертикальными пластинчатыми теплообменными элементами 1 Недостатком таких аппаратов ябляется то, что на стадии плавления кристаллическая фаза недостаточно хорощо удерживается на теплообменных элементах, что приводит к наститаому её уносу с образующейся жидкой фазой и снижению четкости разделения. Известен также кожухотрубный аппарат для фракционного плавления, состоящий из кожух теплообмешп 1Х труб, закрепленных в трубныХ реЩетках, крышки и днища. Аппарат снабжен четырьмя ипуцерами, предназначенными соответственно для подвода и отвода теплоносителя или хладоагента, а также для загрузки исходной смеси и для отвода жидкой фазы, образующейся при фракционном плавлении исходной смеси. При использовании такого аппарата разделяемая смесь загружается в трубное пространство, хладоагент на стадии кристаллизации и теплоноситель на стадии плавления подается в межтрубное пространство 2. Однако вследствие .плохой удерживающей способности аппарата также имеет место унос нерасплавленной твердой фазы с отводимой жидкой фазой, что, естественно, ухущиает показатели работы аппарата. Цель изобретения - интенсификащш процесса и повыщение степени разделения. Это достигается тем, что аппарат для фракционного плавления, включающий кожух с трубчатыми теплообменными элементами, щтуцер ввода и вьшода теплоносителя и хладоагента, ввода исходной и вывода жидкой фазы, снабжен горизонтальными перфорированными перегородками, расположенными по высоте на равном расстоянии друг от друга. На фиг. 1 показан вертикальный аппарат, при использовании которого процесс фракционного плавления осуществляется в межтрубном пространстве; на фиг. 2 - горизонтальный аппарат.

Аппарат состоит из кожуха .1, теплообменных труб 2, трубных решеток 3, и 4, крышки 5, днища 6, перфорированных перегородок 7, штуцера 8 для загрузки исходной смеси, , штуцера 9 для отвода образующейся при нагреве жидкой фазы, штуцеров 10 и 11. для подвода и отвода хладоагёнта или теплоносителя. При этом трубы теплообменника проходят через, отверстия в секционирующих перегородках.

Горизонтальный аппарат, в котором процесс фракционного плавления осуществляется в межтрубном пространстве состоит из тех же конструктивных л&ментов, что и вертикальный аппарат для фракционного плавления. В этом аппарате секционирование осуществляется с помощью горизонтальных перфорированных перегородок, расположенных между трубами. Расстояние между перегородками составляет 50-300 мм в зависимости от физико-механических свойств разделяемой смеси, а также от диаметра теплообменных труб и шага их расположения. Живое сечение секционирующих перегородок или сеток должно быть достаточно большим для обеспечения свободного стекания образующихся в процессе нагрева жидких фракций.

Аппарат работает следующим образом.

В предварительно подогретый аппарат заливают инертную жидкость в количестве, достаточном для заполнения пространства под нижней перфорированной перегородкой или сеткой. Жидкость выбирается такой, чтобы она не растворяла в себе компоненты разделяемой смеси и имела плотность выше, чем плотность разделяемой смеси. При разделении органических веществ в качестве таких жидкостей могут быть использованы водные раствор1Л неорганических солей. Далее в аппарат загружается в расплавленном состоягши разделяемая смесь, и производят постепенное охлаждение разделяемой смеси до полной или частичной

ее кристаллизации. После этого из аппарата через штуцер 9 сливают инертную жидкость. Под нижней перфорированной перегородкой образуется полое пространство, что облегчает

отделение образующихся на стадии нагрева жидких фракций. Затем производят постепенный нагрев системы. При этом в начале процесса плавления выделяются низкоплавкие фракции, а в конце процесса нагрева выделяются фракции, обогащенные высокоплавким компонентом.

Использование секционирующих перегородок в значительной мере способствует удерживанию кристаллической фазы на стадии плавлеj ния, что существенно повышает четкость разделения, а наличие в межтрубном пространстве металлических перегородок или сеток способствует более равномерному прогреву кристаллической фазы на стадда плавления. Это в свою .

« очередь позволяет производить процессы охлаждения и нагрева с более высокими скоростями, в результате чего существенно увеличивается производительность процесса разделения.

Формула изобретения

Аппарат для фракционного плавления, включающий кожух с трубчатыми теплообменными элементами, штуцер ввода и вывода теплоносителя и хладоагёнта, ввода исходной смеси и вывода жидкой фазы, отличающийся тем, что, с целью интенсификации .процесса и повышения степени разделения, он снабжен горизонтальными перфорированными перегородками, расположенными по высоте на равном расстоянии друг от друга.

Источники информации, принятые во вниминие при экспертизе 0 1. Патент Великобритании N 837295, кл. 30 О 5/01, 06.02.59.

2. Гоголева Т. Я. и др. Кокс и химия. 1971, № 1, с. 40 (прототип).