Тонкопленочный центробежный выпарной аппарат Советский патент 1982 года по МПК B01D1/22 

Изобретение относится к устройствам для выпаривания и концентрирования нестойких к действию температуры растворов с помощью другой среды.

Известен выпарной аппарат для концентрирования нестойких к действию температуры растворов, содержащий корпус, ротор с теплообмеиными элементами и устройства для подвода жидкости и греющего пара и отвода конденсата, концентрата и вторичного пара 11

Аппарат работает следующим образом. Исходная жидкость подается на вращающиеся теплообменные элементы, обогреваемые теплоносителем. Концентрат отбирается с помощью неподвижной заборной трубки, а вторичный пар через щтуцер выводится из аппарата и конденсируется в отдельном конденсаторе. .Недостатком аппарата является необходимость в отдельном конденсаторе, что приводит к повьциению металлоемкости н потере напора. вториад1ого пара при транспортировании его от вьшарного аппарата к конденсатору.

К предлагаемому аппарату наиболее близок . выпарной аппарат, содержащий корпус, ротор с ребрами на наружной поверхности, устройства для подвода исходной жидкости и згеплоносителя и отвода конденсата и вторичного пара 2.

Аппарат работает следующим образом. Газообразный теплоноситель подводят к наружной оребренной конической поверхности теплообмена. Тепло от газообразного теплоносителя через оребренную стенку передается к внутренней поверхности вращающегося конуса, на которую подается концентрируемая жидкость. Концентрат отводится через боковые штуцеры, а вторичный пар выводится из аппарата через щтуцер, расположенный по оси аппарата, и конденсируется в отдельном конденсаторе,

Недостатком этого аппарата также является i необходимость в отдельном конденсаторе, что ведет к повыщешпо металлоемкости, а также потере напора вторичного пара при транспортировании его от вьшарного аппарата к конденсатору. При этом за счет потери напора в аппарате повышается давление вторичного пара, а соответственно, и температура концентрируемой жидкости, что является отрицательным фактором, при обработке нестойких к действию температуры растворов. Целью изобретения является повышение качества продукта за счет конденсации вторичного пара непосредственно в корпусе. Цель достигается тем, что в аппарате, содержащем корпус, размещенный в нем ротор с кольцевыми ребрами на его наружной поверхности, теплообменные элементы дл нагрева и испарения раствора, патрубки для ввода и вывода обрабатываемого раствора и теплоносителя, внутренняя поверхность корпу са снабжена кольцевыми ребрами, расположенными ребрами ротора в чередующемся порядке, а между верхней кромкой ротора и корпусом аппарата установлена труба для подачи охлаждающей жидкости. На чертеже изображен вьшарной аппарат, продольный разрез. Аппарат содержит корпус 1 и размещенны в нем ротор 2, укрепленный на полом валу 3, содержащий теплообменные элементы 4, внутренняя полость которых соещтена каналами 5 с внутренней полостью вала 3. Пространство между соседними теплообменными элементами 4 соединены каналами 6 с кольцевым каналом, распол,оженным на сборном конусе 7. Внутрь ротора 2 введена труба 8 для вывода конденсата. Наружная боковая поверхность ротора снабжена рядом кольцевы ребер 9. Корпус 1 снабжен коллектором 10 для подачи исходного раствора на каждый теплообменный элемент 4, заборной трубой 11 для отвода концентрата, трубой 12 для подачи охлаждающей жидкости на верхнее ребро 9 ротора 2 и штуцером 13 для вывода охлаждающей жидкости и копценсгЛа вторичного пара. Внутренняя боковая поверх ность корпуса 1 снабжена кольцевыми ребрами 14, чередующимися с ребрами, расположенными на роторе 2, Вращающийся вал 3с корпусом 1 герметизируется уплотнеиием 15. Аппарат работает следующим образом. Греющий пар подводят через вал 3 внутрь ротора 2, откуда через каналы 5 он распределяется по теплообменным элементам 4. От вая тепло, пар конденсируется и по трубе 8 выводится из аппарата. Концентрируемая жид кость из коллектора 10 подается в аппарат и распределяется по теплообменным элемента 4быстро вращающегося ротора 2. На этих элементах часть жидкости испаряется. Концентрат через каналы 6 центробежной силой , сбрасьгоается на конус 7 и по трубе 11 ВЫВОДИТСЯ из аппарата. Вторичный пар поступает в пространство между корпусом 1 и ротором 2. На верхнее ребро 9 этого ротора через трубу 12 подводится охлаждающая жидкость. Под действием центробежной силы жидкость распыляется и попадает на корпус 1, затем стекает на ребро 14, расположенное на этом корпусе, и далее - на очередное вращающееся ребро 9 ротора 2, откуда снова распыляется. Многократное распьшение создает высокоразвитую поверхность охлаждающей жидкости, за счет чего происходит интенсивная конденсация вторичного пара. Охлаждающую жидкость и ковденсат вторичного пара выводят из аппарата через щтуцер 13. . Преимущество предлагаемого аппарата заключается в том, что многократное распьшение охлаждающей жидкости вызывает интенсивную конденсацию вторичного пара непосредственно вблизи зоны испарения. Благодаря этому резко уменьщается перепад давления между зоной испарения и зоной конденсации вторичного пара, а соответственно при том же давлешш в конденсаторе снижается температура кипения раствора, что приводит к снижению потерь от термического разложения и соответственно к увеличению выхода целевого дорогостоящего продукта (обычно органического происхождения). Одновременно благодаря конденсации вторичного пара непосредственно в испарителе отпадает необходимость в специальных вакуумных конденсаторах. Формула изобретения Тонкопленочный центробежный выпарной аппарат, содержащий корпус, размещенный в нем ротор с кольцевыми ребрами на его наружной поверхности, теплообменные элемега ы для нагрева и испарения; раствора, патрубки для ввода и вывода обрабатываемого раствора и теплоносителя, о т л и ч .аю щ и и с я тем, что, с целью повьцпения качества продукта за счет конденсации в корпусе вторичного пара, он снабжен ребрами, укрепленными на его внутренней поверхности и расположенными между ребрами ротора в чередующемся порядке, и трубой для подачи охлаждающей жидкости, установленной между верхней кромкой ротора и корпусом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Швеции N 222501, 12а, 2, 1968. 2.Патент Швейцарии N 359118, кл. 12а, 2, 1962.