Лабораторное роторное ректификационное устройство Советский патент 1982 года по МПК B01D3/32 B01D53/20 

Изобретение относится к области химии, нефтехимии, в частности к оборудованию ректификационного разделения и очистки смесей и оборудованию для исследования тепло- и массообменных процессов. Известно лабораторное роторное ректификационное устройство, включакхцее колонку, холодильник-конденсатор, куб, ротор, соединенный с приводом вращения, и насадочные элементы в виде пластинок из фторопласта, укрепленных па роторе в ректификационной зоне f1.

Однако данное устройство1Характеризуется недостаточными пропускной способностью и надежностью, обус- . ловленной низкой эффективностью перемешивания жидкой и паровой фаз, а также выполнением элементов устройства из некоррозионио стойких материалов.

Целью изобретения является увеличение пропускной способности и надёжности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в ректификационном устройстве, включающем колонку, холодильник-конденсатор, куб, ротор, соединенный f приводом вращения и снабженный насадочными элементами, расположенными в ректификационной зоне, насадочные элементы выполнены в виде втулки с кольцевыми выступами и впадинами по внешнему диаметру, равномерно распределенными по высоте, при этом каждый выступ снабжен бахромой.

Бахрома выполнена из лент, основания которых на соседних выступах сме10щены друг относительно друга.

Кроме того, устройство снабжено флегмосбрасывателем в виде диска, прикрепленного на роторе в верхней части Kyflfa и выполненного из фтор15пласта-4,, а ротор и насадочные элементы выполнять из тепло-- и химически устойчивого материала.

На фиг. 1 схематично изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 20часть колонки с насадочным элементом, разрез; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.

Лабораторное роторное ректификационное устройство состоит из колон25ки 1, имекидей корпус в виде трубки с МУФТОЙ-ШЛИФОМ вверху для присоединения холодильника-конденсатора 2 и шлиф внизу для присоединения куба 3.

Внутри устройства расположен ротор

30 4 с насадочными элементами 5, выполненными в виде втулки с кольцевыми выступамк 6 и впадинами 7 по внешнем диаметру. Каждый выступ 6 снабжен ба ромой 8. В конусах-шлифах находятся подшипники 9 и 10. Ниже подшипника 10 на сердечнике ротора помещен флег мосбрасыватель 11 на уровне верхней части куба 3. Сердечник ротора закан чивается мешалкой 12 таким образом, что между мешал .ой и кубом остается зазор. Ротор подвешен и приводится во вращение приводным валом 13, выпо ненным из нержавеющей стали. Соединение ротора и приводного вала находится в верхней части холодильника онденсатора 2. . Лабораторное ректификационное ус ройство работает следующим образом. При работе в устройстве образуется противоток. Образующийся в подо-, греваемом кубе-испарителе пар подни маетс.я вверх, а конденсат, образующийся в холодной зоне, стекает вниз При быстром вращении ротора жидкость и свободные концы лент бахромы наса дочных элементов отбрасываются цент робежной силой к корпусу колонки, причем ленты бахромы слегка прижима ются к корпусу. Таким образом, бахрома перемешивает паровую фазу в щели, образованной корпусом колонки и насадочными элементами, а также жидкость на поверхности корпуса. Это способствует интенсивному массообмену между подни мающимся паром и опускающейся жидкостью, .т.. е. увеличение эффективности разделения и пропускной способности. Кроме того, увеличивается долговечность работы устройства,так как очищаемая жидкость в колонке является смазкой для лент бахромы, дви жущейся по стенке корпуса колонки при вращении ротора. Стекающая из ко лонки в куб через отверстия нижней муфты-шлифа жидкость отбрасывается флегмосбрасывателем на стенку куба, поддерживая ее смоченной даже при условии, когда в кубе мало перегоняемого вещества. При этом используется вся поверхность куба для теплообмена между нагревателем и перегоняемым веществом, и исключается пиролитическое разложение вещества на несмоченных и, следовательно, перегретых участках куба. Перемешивание содержимого в кубе мешалкой обеспечивает равномерное кипения даже в глубоком вакууме, что благоприятно влияет на разделительную спо собность устройства и безаварийную работу. Обычный необходимый для нормальной работы устройству адиабатный режим обеспечивается теплоизолирующей оболочкой по внешней поверхности колонки с автоматически регулируемым компенсационным электрообогревом, а отбор фракций осуществляется автоь атически электромагнитным клапаном, присоединенным к конденсаторухолодильнику. Предложенное лабораторное роторное ректификационное устройство спо-собно непрерывно работать сотни часов, иметь межремонтный период 1000 ч и более, легко разбираемо для ремонта и очистки. Предложенное устройство позволяет реализовать наилучшие тежнологические параметрыi малую высоту теоретической тарелки, количество разделяемой смеси, кроме того, достигается универсальность в пределах лабораторных и полупромышленных условий. Так устройство можно применять при разделении химически активных смесей, содержащих коррозирующие и полимеризующие компоненты. Изобретение может найти применение в химии и нефтехимии в качестве лабораторного и полупромышленного ректификационного оборудования общего назначения взамен дорогостоящего импортного оборудования. Формула изобретения 1.Лабораторное ротбрное ректификационное устройство, включающее колонку, холодильник- конденсатор, куб, ротор, соединенный с- приводом вращения и снабженный насадочными элементами, расположенными в ректификационной зоне, о т л и чающееся тем, что, с целью увеличения пропускной способности и,надежности, насадочные элементы выполнены в виде втулки с кольцевыми выступами и впадинами по внешнему диаметру, равномерно распределенными по высоте, при этом каждый выступ снабжен бахромой. 2.Устройство по П.1, о т л и чающееся тем, что бахрома выполнена из лент, основания которых на соседних выступах смещены друг относительно друга. 3.Устройство по П.1, отличающееся тем, что оно снабжено флегмосбрасывателем в виде диска, укрепленного на роторе в верхней части -куба и выполненного из фторпласта-4. 3. Устройство по П.1 и 2, о т личающееся тем, что ротор и насадочные элементы выполнены из тепло- и хигшчески устойчивого материала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Олевский В.М., Ручинский В.Г. Ректификация термически нестойких продуктов. М., 1974,с. 133-134.