Аппарат для проведения вакуум-разгонки Советский патент 1982 года по МПК B01D3/08 B01D3/32 

I

Изобретение относится к аппаратостроени. для технологических процессов химической и нефтехимической промышленности, а более конкретно к разработке аппаратов для вакуумной перегонки термолабильных веществ 8 заводских и лабораторных условиях.

Известен аппарат для молекулярной дистилляции, включающий центробежный куб с приводом, при этом ротор куба служит одновременно для нагрева испаряемой жидкости l J.

Известен аппарат для проведения вакуум-разг,онки, включающий камеру с вращающейся поверхностью испарения, патрубки ввода и вывода жидкости, источник электронагрева L2 J.

Недостатками известного аппарата являются значительная величина потерь разгоняемого вещества (особенно в том случае, когда разгоняемый продукт термолабилен), связанных с перегревом продукта его разгонки и низкая удельная производительность .

Цель изобретения - увеличение производительности аппарата за счет сокращения потерь разгоняемого вещества.

Указанная цель достигается тем. Что в аппарате для проведения вакуум-разгонки, включающем камеру с вращающейся поверхностью испарения, патрубки ввода и вывода жидкости, источник электронагрева, вращающаяся поверхность испарения выполнена в виде цилиндров, расположенных внутри камеры, а источник элек-. тронагрева выполнен в виде индуктора, расположенного под камерой.

Камера выполнена из немагнитного материала.

Цилиндры выполнены из электропроводящего материала.

При этом поверхность цилиндров выполнена шероховатой с покрытием 39 из теплопроводного коррозионностойкого материала. На фиг.1 показан аппарат, разрез на фиг. 2 - разрез АьА на фиг.1. Внутри испарительной камеры 1 (стенки которой выполнены из немагнитного материала, например нержавеющей стали) помещены тонкостенные цилиндры 2, изготовленные из материала с хорошей электропроводностью (например меди). Цилиндры 2 могут свободно вращаться вокруг продольно Оси. Снаружи камеры 1 размещен индуктор 3. Камера 1 снабжена патрубком k для отвода паров и патрубкам для ввода 5 и вывода 6 жидкости. Аппарат работает следующим образом. Внутри камеры 1 через патрубок 4 создается вакуум требуемой величины. Через патрубок 5 непрерывно подается разгоняемая жидкость. На индуктор 3 подают переменный электрический ток требуемого параметра, благодаря чему первый создает бегущ магнитное поле, которое через немаг нитную смену камеры 1 взаимодействует с цилиндрами 2, в результате чего последние приводятся во вращение вокруг продольной оси и нагреваются индуктируемыми в них вихревыми токами. Рабочий уровень разгоняемой жидкости в камере 1 поддерживается с помощью переливного патрубка 6. Величина поддерживаемого уровня такова, что цилиндры 2 пос- ружены в жидкость лишь нижней своей частью, так что ниже уровня жидкост оказывается не-более 10 боковой поверхности каждого из цилиндров 2. На поверхность цилиндров в момент ее нахождения в жидкости наносится пленка разгоняемого вещества. За время нахождения пленки над поверхностью происходит испарение более легколетучих компонентов жидкости (время это зависит от скорости вращения цилиндров и может изменяться в широких пределах в зависимости от параметров тока, подаваемого на индуктор). Неиспарившаяся (за время прохождения в паровой фазе) часть жидкости при погружении ее в испаряемую жидкость смешивается с последней, и на поверхность рассматри ваемой зоны цилиндра наносится исходная жидкость и после выхода зоны на поверхность процесс повторяется. Испарение происходит за счет нагрев цилиндров 2 вихревыми токами, возникающими в цилиндрах 2, благодаря их взаимодействию с полем индуктора 3. Интенсивность нагрева ц илиндров 2 легко регулируется параметрами тока, питающего индуктор 3. В зависимости от вязкости поверхностного натяжения и термолабильности испаряемой жидкости подбирают нужную толщину пленки на цилиндрах 2, изменяя степень шероховатости их поверхности. В случае, когда испарению подвергаются агрессивные жидкости, внутренние поверхности камеры 1 и цилиндры 2 защищаются антикоррозионными покрытиями, при этом покрытие цилиндров 2 должно быть выполнено из термостойких материалов, хорошо проводящих тепло, в частности могут использоваться эмали или специальные лаки. В случае применения аппарата в лабораторных или полупромышленньх масштабах стенки камеры 1 могут выполняться из стекла, цилиндры 2 выполняются из меди и затем запаиваются внутрь тонкостенных стеклянных трубок таким образом,чтобы медь плотно прилегала к стеклу. Возможно также использование стеклянных трубок, армированных медной или алюминиевой проволокой. Таким образом, благодаря тому, что аппарат обеспечивает испарение жидкости в пленочном режиме с возможностью регулирования времени пребывания пленки жидкости в зоне нагрева, резко снижается вероятность перегрева жидкости, что приводит к значительному сокращению ее потерь, связанных с термическим разложением. Предлагаемый аппарат благодаря его конструктивным особенностям, связанным с отсутствием уплотнений, через которые проходят вращающиеся детали (а при необходимости выполняемый полностью герметичным), позволяет проводить отгонку при любом вакууме, что позволяет снижать температуру перегонки и соответственно снижать потери от термического разложения. В связи с тем, что испарение жидкости в аппарате производится на поверхности цилиндров, количество и размеры которых могут меняться в широких пределах, величина поверхности испарения в предлагаемом ап5

парате значительно превышает величину его боковой поверхности, вследствие чего достигается объемная производительность, во много раз превышающая таковую для известного аппарата,

Предлагаемый аппарат дает возможность разгонки некоторых особо термолабильных смесей, разгонку которых другими аппаратами (в частности известным) вообще проводить невозможно .

Предлагаемый аппарат позволяет вести оУгонку при любом требуемом вакууме, кроме того, отсутствие подсосов через уплотнение или организованного поддува газа существенно снижает энергозатраты на создание вакуума. Аппараты такого типа могут использоваться в лабораторной практике, в полупромышленных и промышленных установках. Кроме того, аппаоат в некоторых случаях может заменять установки для молекулярной дистилляции, весьма дорогие и низкопроизводительные.

Формула изобретения 1, Аппарат для проведения вакуумразгонки, включающий камеру с враN

щающейся поверхностью испарения, патрубки ввода и вывода жидкости, источник электронагрева, о т л ичающийся- тем, что, с целью увеличения производительности аппарата путем сокращения потзрь разгоняемого вещества вращающаяся поверхность испарения выполнена в виде цилиндров, расположенных внутри камеры, а источник электронагрева выполнен в виде индуктора, расположенного под камерой.

2.Аппарат по п.1, о тли ч а ющ и и с я тем, что камера выполнена из немагнитного материала.

3.Аппарат поп.1,отличающ и и с я тем, что цилиндры выполнены из электропроводящего материала

А. Аппарат по п. 1 и 3, о т л ичающийся тем, что поверхность цилиндров выполнена шероховатой с покрытием из теплопроводного коррозионностойкого материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 1. Авторское свидетельство СССР f 157962, кл. В 01 D 3/12, 1962.

2. Авторское свидетельства СССР ff 210101, кл. В 01 D 3/08, 196.

ijj. Фиг.1