Пленочная ректификационная колонка Советский патент 1982 года по МПК B01D3/30 

(5) ПЛЕНОЧНАЯ РЕКТИФИКАЦИОННАЯ КОЛОНКА

Изобретение относится к лаборатор ному оборудованию и может быть использовано в лабораториях научноисследовательских институтов, опытных производств и предприятий химической, нефтехимической, химико-фармацевтической, пищевой, лесотехнической и других отраслей народного хозяйства. Известны пленочные ректификационг ные колонки, содержащие вертикальный стеклянный корпус с цилиндрическим рабочим каналом, спираль, установленную COOCHQ в рабочем канале, и средства для сообщения спирали враща тельного движения. Спираль выполнена из закрученной ленты 1. Недостатком известной колонки являются вибрация спирали при ее вращении и плохое распределение пленки жидкости на стенках рабочего канала вследствие того, что закрученная лен та при вращении касается стенок канала только в нескольких точках. Мель изобретения - уменьшение вибрации спирали и более равномерное распределение жидкостной пленки на стенках рабочего канала. Цель достигается тем, что в пленочной ректификационной колонке, содержащей вертикальный стеклянный корпус с цилиндричесю1М рабочим каналом, гчзоаолочную спираль, установленную соосно в рабочем канале с зазором, и средство для сообщения спирали вращательного движения, проволочная спираль выполнена таким образом, что ее витки имеют форму треугольников, вписанных с зазором в поперечное сечение рабочего канала, а направление навивки спирали от ее верхнего конца к нижнему совпадает с выбранным направлением ее вращения « Кроме того, толп(ина проволоки, из которой изготовлена спираль, составляет 0, от диаметра рабочего канала, а зазор на сторону меж3912

ду спиралью и стенкой рабочего канала составляет 0,01-0,10 от диаметра рабочего канала.

Такое исполнение проволочной спирали обеспечивает ее меньшую жесткость и большее число точек контакта ее витков со стенками рабочего канала, так как при вращении такой спирали поперечные размеры ее витков несколько увеличиваются, а зазор между витками спирали и стенками канала уменьшается вследствие частичного разворачивания спирали под действием сил трения спирали о стенку рабочего канала. При этом провоочная спираль более плотно прилегает к стенкам рабочего канала, обеспечивая лучшее перемешивание пленки и уменьшение вибрации спирали.

На фиг. 1 изображена пленочная ректификационная колонка, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1.

Пленочная ректификационная колона содержит вертикальный стеклянный корпус 1 с цилиндрическим рабочим каналом диаметром 8 мм, проволочную спираль 2, установленную соосно в рабочем канале. Корпус 1 колонки снабжен наружной вакуумированной рубашкой 3. Средства для сообщения спирали 2 вращательного движения выполнены в виде магнитной муфты и электродвигателя 5, обеспечивающего вращение спирали 2 по часовой стрелке. Между магнитной муфтой Ц и корпусом t колонки расположен холодильнике-конденсатор 6 с устройством для отбора дистиллята 7. С корпусом 1 колонки сообщен куб 8 для исходной смеси, сна&«енной обогревом.

Проволочная спираль 2 выполнена

из НИХРОМОВОЙ проволоки ТОЛ1Щ1НОЙ

0,5 мм. Каждый виток спирали выполнен в виде треугольника, вписанного с зазором 0,3 мм (на сторону) в поперечное сечение рабочего канала корпуса 1 колонки. Вершины 9 треугольных витков предназначены для центрирования проволочной спирали 2 в корпусе 1, а также для перемешивания пленки жидкости, покрывающей стенки рабочего канала. Направление навивки проволочной спирали .2 по мере продвижения ее от верхнего конца к нижнему (фиг. З) совпадает с направлением движения часовой стрелки, т.е. с выбранным направле87 .4

нием вращения самойспирали 2 при работе колонки.

Указанные размеры проволочной спирали 2 даны только в порядке при5 мера. Опыт показывает, что поставленные цели лучше всего достигаются в том случае, если толщина проволоки составляет 0,,10, а ширина зазора на сторону между спиралью и стен0 кой рабочего канала 0,01-0,10 диаметра канала, так как при этом обеспечивается необходимая степень гибкости спирали.

Пленочная ректификационная колон5 ка работает следующим образом.

Пары исходной смеси при нагреве куба 8 поднимаются в рабочем канале корпуса 1 колонки, контактируя с пленкой жидкости, стекающей по стенв кам рабочего канала. В холодильникеконденсаторе 6 пары конденсируются и флегма возвращается в колонку, В рабочем канале проволочная спираль 2, приводимая во вращение электродвигателем 5 через магнитную муфту t, распределяет флегму по стенкам рабочего канала в виде турбулизованиой пленки. Под действием сил вязкостного трения, деистВУЮ1ЧИХ на п0о0 волочную спираль 2 со стороны пленки «идкости, соседние витки спирали 2, поворачиваясь на небольшой угол относительно друг друга, увеличиваются в поперечных размерах. При этом вершины 9 треугольных витков глубже входят в пленку и плотнее прижимаются к стенкам рабочего канала. Вибрация спирали исчезает, а перемешивание пленки улучшается.

Блягодарл уменьшению вибрации вращающейся спирали обеспечивается возможность работы ректификационной .колонки также и при повышенных скоростях вращения спирали (до 30003500 об/мин), мто приводит к увеличе°нию разделительной способности колонки за счет более интенсивного перемешивания пленки жидкости и паров чем в известных колонках аналогичного типа, в которых скорость

вращения спирали (ротора) не превышает 1000 - 2000 об/мин.

Формула изобретения

выполнена.из проволоки, отно1иение толщины которой к диаметру рабочего канала составляет 0,,10, а величина зазора между спиралью и стенкой рабочего канала составляет 0,01-0,10 от диаметра канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

10

fe.f

Ыб