Спосіб випаровування, випарник для випаровування сполук, чутливих до оксидування та ректифікаційна колона

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб випаровування рідини, що містить гліколі, у випарнику з падаючою плівкою шляхом в основному повного змочування рідиною всієї нагрітої твердої поверхні у формі випарних трубок, який відрізняється тим, що в основному повне змочування рідиною всієї нагрітої твердої поверхні здійснюють шляхом регулювання підведеного до випарника потоку рідини, рівномірного розподілу рідини на вході випарника за допомогою принаймні двох розташованих один над одним і зміщених один відносно одного перфорованих коробчастих розподільників і теплоізоляції трубної/трубних решітки/решіток.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що гліколь є етиленгліколем, а рідина містить воду.

3. Спосіб одержання високочистих гліколів шляхом випаровування з рідини, який відрізняється тим, що процес здійснюють з використанням способу за пп. 1, 2.

4. Випарник з падаючою плівкою, що містить тверду нагрівану поверхню у формі випарних трубок, що мають верхню і нижню трубні решітки, пристрій для обігріву випарних трубок і пристрій для підведення рідини, що містить гліколі, до випарних трубок, який відрізняється тим, що пристрій для підведення рідини, що містить гліколі, до випарних трубок виконаний у вигляді щонайменше двох розташованих один під одним і зміщених один відносно одного перфорованих коробчастих розподільників, а верхня трубна решітка і/або нижня трубна решітка виконана(і) з теплоізоляцією.

5. Випарник за п. 4, який відрізняється тим, що тверда поверхня, що обігрівається, виконана з корозійностійкої сталі.

6. Ректифікаційна колона, оснащена випарником кубового залишку, яка відрізняється тим, що як випарник кубового залишку вона містить випарник за пп. 4, 5.

Текст

Дивитися

1 Спосіб випаровування рідини, що містить ГЛІКОЛІ, у випарнику з падаючою плівкою шляхом в основному повного змочування рідиною всієї нагрітої твердої поверхні у формі випарних трубок, який відрізняється тим, що в основному повне змочування рідиною всієї нагрітої твердої поверхні здійснюють шляхом регулювання підведеного до випарника потоку рідини, рівномірного розподілу рідини на вході випарника за допомогою принаймні двох розташованих один над одним і зміщених один від носно одного перфорованих коробчастих розподільників і теплоізоляції трубноі^рубних решітки/решіток 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що гліколь є етиленгліколем, а рідина містить воду 3 Спосіб одержання високочистих ГЛІКОЛІВ ШЛЯХОМ випаровування з рідини, який відрізняється тим, що процес здійснюють з використанням способу за пп 1,2 4 Випарник з падаючою плівкою, що містить тверду нагрівану поверхню у формі випарних трубок, що мають верхню і нижню трубні решітки, пристрій для обігріву випарних трубок і пристрій для підведення рідини, що містить ГЛІКОЛІ, до випарних трубок, який відрізняється тим, що пристрій для підведення рідини, що містить ГЛІКОЛІ, до випарних трубок виконаний у вигляді щонайменше двох розташованих один під одним і зміщених один відносно одного перфорованих коробчастих розподільників, а верхня трубна решітка і/або нижня трубна решітка виконана(і) з теплоізоляцією 5 Випарник за п 4, який відрізняється тим, що тверда поверхня, що обігрівається, виконана з корозійностійкої сталі 6 Ректифікаційна колона, оснащена випарником кубового залишку, яка відрізняється тим, що як випарник кубового залишку вона містить випарник за пп 4, 5 О О (О Даний винахід стосується способу випаровування рідини, яка містить чутливі до оксидування сполуки, що випаровуються В техніці використовують для будь-яких цілей велику КІЛЬКІСТЬ випарювальних апаратів (випарників) Прикладами випарників є котельні випарники, трубчасті випарники, ПЛІВКОВІ випарники, випарники миттєвого закипання, пластинчасті випарники, а також спеціальні випарники для високов'язких розчинів, для інкрустуючих і агресивних розчинів (див, наприклад, Ullmaims Enzykiopedie der Technischen Chemie, 4-е вид , том 2, crop 650-663) До трубчастих випарних апаратів відносяться апарати з вільною і примусовою циркуляцією, косотрубні апарати, апарати з прискореною циркуляцією, прямоточні апарати, апарати з плівкою рідини, що піднімається, і апарати з низхідним потоком, ВІДПОВІДНО з падаючою плівкою рідини Зазначені випарні апарати (випарники) застосовуються також і для випару рідин, що містять з'єднання, що легко окисляються Така рідина утворюється, наприклад, при одержанні ГЛІКОЛІВ, зокрема етиленгліколю При здійсненні промислового способу одержання етиленгліколю етиленоксид піддають взаємодії з приблизно десятикратним молярним надлишком води або при нормальному тиску і температурах 50-70°С в 61904 присутності каталізатора, або при надлишковому тиску 20-40 бар і температурі 140-23 0°С без каталізатора При цьому одержання етиленгліколю відбувається майже винятково в реакторі, включеному після стадії прямого окислення етилену Водяний розчин гліколю-сирцю, що утворюється, концентрують у випарювальному апараті до приблизно 30% і піддають фракціонованій перегонці в декількох вакуумних колонах (KWeissermel, HJ Arpe, Industnelle organische Chemie, VCH Verlagsgesellschaft, 3-е вид , crop 161) ГЛІКОЛІ, особливо при підвищеній температурі, чутливі до окислення Вони легко окислюються, зокрема, до альдегідів Для певних застосувань, наприклад для одержання поліефірів, необхідна особливо висока чистота етиленгліколю (99,9мас %) Ці ГЛІКОЛІ ПОВИННІ задовольняти вимогам щодо специфічних границь кипіння, вмісту води і кислотного числа (див Ullmaims Enzykiopedie der Technischen Chemie, 4-е вид, том 8, crop 200-210, KWeissermel, H-J.Arpe, у цитованій вище роботі, crop 162) Далі відомий спосіб одержання термочутливих продуктів шляхом щадящої дистиляції, у з'єднаному з дистиляційною колоною випарнику з падаючою плівкою рідини, причому термочутливий продукт утворюється в результаті окремого відводу стоку з випарника, а саме окремо від циркуляційного потоку, що відбирається з дистиляційної колони Цей спосіб дистиляції приводить до зниження рівня температур кипіння суміші речовин, що розділяється, і тим самим до термічно щадящого випару (див патент ФРН 3338488 С) Завдання даного винаходу полягає в тому, щоб запропонувати спосіб випару рідини, яка містить чутливі до оксидування сполуки, що випаровуються, при якому запобігається окислення сполук чутливих до оксидування Іншим завданням даного винаходу є створення способу випару рідини, що містить випарювані сполуки чутливі до оксидування, при якому випар проводиться при щадящих умовах Ще одним завданням даного винаходу є створення способу випару рідини, що містить випарювані сполуки чутливі до оксидування, при якому випарувана рідина піддається ректифікації Ще одним завданням даного винаходу є створення способу випару рідини, яка містить випарювані сполуки, чутливі до оксидування, при якому сполука, що легко окислюється, утворюється з дуже високим виходом і містять у якості домішок лише дуже невелику КІЛЬКІСТЬ продуктів окислення Ще одним завданням даного винаходу є створення способу випару рідини, що містить випарювані сполуки чутливі до оксидування, у випарнику, при якому запобігається окислення у випарнику сполуки чутливої до оксидування Ще одне завдання даного винаходу полягає в тому, щоб запропонувати випарник, який дозволяє здійснювати вищевказані способи Вищевказані завдання вирішуються за допомогою способу випару рідини, яка містить випаровуванні сполуки чутливі до оксидування, у випарнику, в якому рідина для випару приводиться в контакт із нагрітою твердою поверхнею, причому прямий контакт між утвореною паровою фазою, і нагрітою твердою поверхнею значною мірою виключається, ВІДПОВІДНО за допомогою способу випару рідини, яка містить випаровуванні сполуки чутливі до оксидування, у випарнику, в якому рідина для випару приводиться в контакт із нагрітою твердою поверхнею, причому в основному вся нагріта тверда поверхня повністю змочується рідиною Прикладом рідини, яка випаровується способом згідно з винаходом, ВІДПОВІДНО у випарнику згідно з винаходом, є рідина, що містить гліколь, переважно етиленгліколь У відомих способах одержання етиленгліколю утворюється водяний розчин етиленгліколю, що потім концентрують у декілька стадій Потім сирий гліколь очищають за допомогою фракціонування Як і спирти, етиленгліколь чутливий як до термічного окислення (самоокислення), так і до каталітичного окислення Продуктами окислення є при цьому альдегіди (глікольальдепд, глюксаль, формальдегід, ацетальдепд), а також ВІДПОВІДНІ КИСЛОТИ Присутність продуктів окислення, зокрема при застосуванні етиленгліколю для одержання поліефіру, дуже небажана і, наскільки можливо, повинна бути виключена ВІДОМІ ДЛЯ очищення етиленгліколю способи дистиляції і апаратура описані у вищезгаданій літературі При цьому в серії послідовно включених колон в основному безупинно одержують спочатку воду, потім гліколь і, нарешті вищі гліколеві ефіри При цьому з врахуванням корозії, рН поданої в колону рідини, звичайно доводиться встановлювати на певні значення в слаболужній області, що, як правило, досягається введенням основ Тому що простори над рідиною в таких дистиляційних апаратах чутливі до корозії, то і у них необхідно застосовувати основу за допомогою спеціальних розпорошуючих пристроїв Переважно, однак, застосовується газоподібний аміак і тому такий, що піддається легко розподілу в апараті У якості випарників цих дистиляційних апаратів можуть застосовуватися різні випарники, описані вище Зокрема, можуть застосовуватися випарники з падаючою плівкою рідини, випарники з циркуляцією, трубчасті випарники, прямоточні випарники, ПЛІВКОВІ випарники і пластинчасті випарники, причому кращі випарники з падаючою плівкою рідини Звичайно для виготовлення дистиляційних апаратів промислового масштабу застосовується вуглецева сталь Як правило, випар через високі точки кипіння етиленгліколю (197,6°С) і його гомологів проводиться при зниженому тиску Однак при роботі під зниженим тиском кожний дистиляційний апарат, незалежно від його розмірів, має відому швидкість витоку, тобто гази через нещільності в апараті потрапляють в апарат із навколишньої атмосфери Тим самим у вакуум-дистиляційний апарат, як правило, потрапляє і атмосферний кисень, який викликає утворення вищезгаданих продуктів окислення гліколю У певних випадках на промислових установках 61904 доводиться констатувати дуже сильне збільшення вмісту альдегіду в дистильованому ГЛІКОЛІ, яке не піддається простому поясненню ВІДПОВІДНО ДО винаходу було встановлено, що окисленню гліколю в ДИСТИЛЯЦІЙНІЙ апаратурі дуже сильно сприяє контакті гліколю в паровій фазі з частками заліза, які неминуче циркулюють у більш-менш значних кількостях у потоці рідини на установці, виконаній з вуглецевої сталі Ці частки заліза або оксиду заліза, такі як частки магнетиту, можуть діяти як каталізатор при окисленні пари гліколю Це каталітичне окислення протікає значно швидше, ніж самоокислення, тобто чим пряма реакція гліколю з киснем без каталізатору ВІДПОВІДНО ДО винаходу далі було встановлено, що підвищене утворення альдегіду шляхом окислення гліколю не відбувалося, якщо частки залізу або оксиду заліза не мали прямого контакту з паровою фазою з випарника, наприклад, якщо частки заліза або частки магнетиту знаходилися під поверхнею рідини в дистиляційному кубі При каталітичному окисленні в паровій фазі на залізі одночасно відбувається корозія залізних поверхонь, при якій у першу чергу утвориться магнетит ВІДПОВІДНО ДО винаходу було встановлено, що окислення гліколю або інших сполук чутливих до оксидування, у випарнику можна запобігти, якщо значною мірою виключити можливість прямого контакту між утвореною паровою фазою і нагрітими твердими поверхнями випарного апарату, на яких відбувається випаровування рідини Це забезпечує відсутність контакту парової фази з частками заліза або частками оксиду заліза, такими як частки магнетиту ВІДПОВІДНО ДО ОДНОГО варіанту здійснення ви находу це досягається тим, що в основному вся нагріта тверда поверхня випарника постійно повністю змочується рідиною, що випаровується Завдяки цьому виключається контакт парової фази, що містить продукт, із нагрітими твердими поверхнями, так само як виключається і відкладення часток заліза або часток оксиду заліза, що містяться (або можливо містяться) В рідині, на нагрітій твердій поверхні, що зробило б можливим контакт цих часток із паровою фазою Під усією нагрітою твердою поверхнею варто розуміти поверхню, що нагрівається гріючим середовищем, наприклад конденсуючою водяною парою або іншим ВІДПОВІДНИМ теплоносієм ВІДПОВІДНО ДО ОДНОГО варіанту здійснення винаходу, такі тверді поверхні випарника не повинні знаходитися в контакті з рідиною, що випаровується, якщо за допомогою ВІДПОВІДНИХ пристроїв нагрівання гріючим середовищем, наприклад водяною парою, припиняється ВІДПОВІДНО ДО ОДНОГО варіанту здійснення ви находу, не повинні знаходитися в контакті з рідиною, що випаровується, такі нагріті тверді поверхні випарника, до яких пара випаруваної рідини через ВІДПОВІДНІ пристрої не може потрапити і які тим самим не можуть мати контакту з паровою фазою продукту, якщо за допомогою ВІДПОВІДНИХ пристроїв нагрівання гріючим середовищем, наприклад водяною парою, припиняється ВІДПОВІДНО ДО кращого варіанту здійснення винаходу нагріта тверда поверхня випарного апа рату виконана з корозійностійкої сталі Завдяки цьому запобігається окислення поверхні (утворення шару магнетиту) Завдяки цьому також виключається контакт пари з частками заліза, такими як частки магнетиту Випарник Запропонований ВІДПОВІДНО ДО винаходу спосіб може бути здійснений у випарнику, що містить тверду поверхню, яка нагрівається, пристрій для нагрівання твердої поверхні і пристрій для підведення рідини, що містить сполуки, що випаровуються, до твердої поверхні, що нагрівається, який відрізняється тим, що пристрій для підведення рідини виконаний і розташований в апараті так, що прямий контакт між утвореною паровою фазою і твердою поверхнею, що нагрівається, значною мірою виключається ВІДПОВІДНО ДО ОДНОГО варіанту здійснення ви находу спосіб за винаходом може бути здійснений у випарнику, що містить тверду поверхню, яка нагрівається, пристрій для нагрівання твердої поверхні і пристрій для підведення рідини, який містить сполуки, що випаровуються, до твердої поверхні, що нагрівається, який відрізняється тим, що пристрій для підведення рідини виконаний і розташований у випарнику так, що в основному вся тверда поверхня, що нагрівається, змочена рідиною ВІДПОВІДНО ДО ОДНОГО варіанта здійснення ви находу тверда поверхня, що нагрівається, виконана з корозійностійкої сталі ВІДПОВІДНО ДО винаходу, випарник може бути виконаний як апарат із падаючою плівкою рідини, апарат із вільною і примусовою циркуляцією, трубчастий апарат, прямоточний апарат, плівковий апарат, апарат із плівкою рідини, що піднімається, пластинчастий апарат, переважно як апарат із падаючою плівкою рідини Вид геометричного виконання твердої поверхні, що нагрівається, може бути довільним, за умови, що таке виконання забезпечує теплопереніс Поверхня може мати різні форми і бути виконана у виді гладкої або постаченою поверхневою структурою труби, що має, наприклад, круглий, овальний або інший поперечний перетин Наприклад, вона може бути виконана у виді оребреної труби Вона також може бути виконана у виді однієї або декількох пластин ВІДПОВІДНО ДО ОДНОГО варіанту здійснення ви находу випарник має далі пристрій, при якому випарник виконаний як апарат із падаючою плівкою рідини, апарат із вільною і примусовою циркуляцією, трубчастий апарат, прямоточний апарат, плівковий апарат, апарат із плівкою рідини, що піднімається, пластинчастий апарат, переважно як апарат із падаючою плівкою рідини ВІДПОВІДНО ДО ОДНОГО варіанту здійснення ви находу пристрій для підведення рідини містить у собі додатковий пристрій, який відрізняється тим, що у випарнику далі передбачений пристрій для повернення рідини, що стікає з поверхні, у циркуляційний контур випарника ВІДПОВІДНО ДО ОДНОГО варіанту здійснення ви находу випарник може бути виконаний у виді апарату з падаючою плівкою рідини з верхньої і нижньої трубними ґратами, що відрізняється тим, що верхня і/або нижня трубна грата апарату теплоізольовані 61904 Більш докладне пояснення цього варіанту дається нижче в прикладі виконання Випарник ВІДПОВІДНО до винаходу може застосовуватися в якості випарника кубового залишку ректифікаційної колони, причому випарник кубового залишку і ректифікаційної колони можуть мати роздільний кубовий залишок Більш докладне пояснення цього варіанту також дається нижче в прикладі виконання Сполуки чутливі до оксидування Запропонований ВІДПОВІДНО ДО винаходу спосіб може бути застосований для випарування будь-яких випаровуваних сполук чутливих до оксидування, зокрема таких, що можуть піддаватися окисленню при випарі ВІДПОВІДНО ДО ОДНОГО варіанту здійснення винаходу випаровуваними сполуками чутливими до оксидування є такі сполуки, що каталітично окисляться в паровій фазі на частках заліза, частках оксиду заліза, зокрема на частках магнетиту Окислення цих сполук при випаровуванні переважно може бути відвернено способом ВІДПОВІДНО до винаходу Приклади застосованих ВІДПОВІДНО ДО винаходу сполук включають спирти, зокрема аліфатичні спирти, такі як ЛІНІЙНІ або розгалужені спирти з 120 атомами вуглецю, переважно з 1-10 атомами вуглецю, краще з 1-4 атомами вуглецю ВІДПОВІДНИМИ прикладами є метанол, етанол, н-пропанол, ізопропанол, н-бутанол, ізобутанол Наступним класом випаровуваних сполук чутливих до окислення, є дюли, зокрема аліфатичні дюли Прикладами є дюли з 2-20 атомами вуглецю, переважно з 2-10 атомами вуглецю, краще з 2-5 атомами вуглецю Приклади включають етиленгліколь, пропіленгліколь і бутиленгліколь Найкраще - етиленгліколь Далі ВІДПОВІДНО до одного варіанту здійснення винаходу можуть застосовуватися полюли, зокрема аліфатичні полюли Типовим прикладом полюлу є гліцерин Іншими прикладами застосованих сполук є ароматичні сполуки, такі як фенол або анілін ВІДПОВІДНО ДО ОДНОГО варіанту здійснення ви находу випаровуванні сполуки чутливі до окислення, можуть вводитися у випарник у чистому виді Вони можуть містити також і домішки або побічні продукти ВІДПОВІДНО ДО ще одного варіанту здійснення винаходу випаровуванні сполуки чутливі до окислення, можуть вводитися у випарник у складі щонайменше однієї рідини, звичайно в застосовуваному реакційному середовищі або в розчиннику Рідина може являти собою також суміш, що містить продукт Як правило, у якості рідини застосовується середовище, в якому випаровувана сполука чутлива до окислення, утвориться під час синтезу ВІДПОВІДНО до одного варіанту здійснення винаходу, в якому застосовується дюл, зокрема етиленгліколь, цим середовищем є головним чином вода Випаровувану сполуку чутливу до окислення, як таку або в рідині, що містить його, подають у випарник шляхом и випаровування в результаті контакту з нагрітою твердою поверхнею ВІДПОВІДНО ДО ОДНОГО варіанту здійснення ви находу випаровування відбувається при зниженому тиску, зокрема втому випадку, коли випарову 8 вана сполука чутлива до окислення має високу температуру кипіння Наприклад, випаровування етиленгліколю відбувається при зниженому тиску, звичайно при тисках 50-300мбар, як правило, біля 200мбар Зокрема, випар при зниженому тиску пов'язаний з небезпекою, яка полягає в тому, що через нещільності в апаратурі у випарник проникне атмосферний кисень, який сприяє окисленню сполук, що легко окислюються ВІДПОВІДНО ДО ОДНОГО варіанту здійснення ви находу рідину пропускають через випарник у якості циркулюючого кубового залишку, зокрема втому випадку, коли випаровується не вся подавана у випарник КІЛЬКІСТЬ рідини Нижче винахід докладніше пояснюється на прикладах його здійснення з посиланням на креслення, що додаються, на яких показані на фиг 1 схема агрегату, що складається з колони і випарника з падаючою плівкою рідини, із роздільним кубовим залишком, на фіг 2 верхня частина випарника з падаючою плівкою рідини з двохступінчатим перфорованим коробчатым розподільником і на фіг 3 нижня частина випарника з падаючою плівкою рідини з вихідною зоною для гріючого середовища і продукту в поперечному перетині Описаний нижче кращий варіант виконання випарної установки придатний для здійснення запропонованого ВІДПОВІДНО ДО винаходу способу, зокрема для випару й очищення водяних рідин, що містять етиленгліколь В якості випарника використовують апарат із падаючою плівкою рідини, що дозволяє підтримувати невисоке термічне навантаження продукту завдяки короткому часу перебування при високій температурі, невеликій втраті тиску і, як наслідок цього, незначному підвищенні температури кипіння в порівнянні з ізобарними умовами, а також при незначній рушійній різниці температур між продуктом і гріючим середовищем У варіанті, що описується, випарник із падаючою плівкою рідини працює в режимі з роздільним кубовим залишком Це дозволяє уникнути при роботі з ВІДПОВІДНИМИ системами речовин, наприклад при роботі із системою етиленгліколь/вода, підвищення температури кубового продукту при незмінній якості кубового продукту Режим роботи з роздільним кубовим залишком докладно описаний у патенті ФРГ3338488 PS Об'єднання випарника з ректифікаційною колоною показано на фиг 1 При цьому W1 позначає випарник із падаючою плівкою рідини з впускним патрубком 2 для гріючої пари і випускними патрубками 4 для конденсату і 6 для несконденсованих газів, К1 - показану тільки в її нижній частині ректифікаційну колону, Р1 - насос для подачі кубового залишку колони в розподільний пристрій на верхніх трубних ґратах випарника W1, і Р2 - насос для відкачування кубового продукту 8 із випарника Кубовий залишок ректифікаційної колони К1 насосом Р1 подається в розподільний пристрій на верхніх трубних гратах випарника W1 із падаючою плівкою рідини, в якому вертикально розташований ряд трубок, як показано на кресленні Випарник нагрівається гріючою парою 2, причому кон 61904 денсат 4 і несконденсовані гази 6 відбираються роздільно Кубовий залишок випарника відбирається насосом Р2 Циркулюючий потік кубового залишку (тобто рідини, що виходить із самої нижньої частини колони), повинний бути відрегульований так, щоб усі труби випарника в достатній мірі постачалися рідиною КІЛЬКІСТЬ подаваної рідини повинна бути такою, щоб на виході з трубок випарника було ще досить рідини для утворення стійкої плівки рідини по всьому периметрі трубок випарника У такий спосіб запобігається прямий контакт парової фази, наприклад парової фази, що містить гліколь, із внутрішнім боком трубок випарника, що нагрівається Таким чином, потік рідини, поданий у випарник, випаровується переважно лише частково Утворена сокова пара направляється разом із невипарованою рідиною (знову) у колону, оскільки низ випарника цілком заповнений кубовим залишком, що у виді витеклого з зазначених трубок кубового залишку випарника, відділеного від кубового залишку колони, знаходиться нижче трубок випарника 3 цього відділеного кубового залишку потоку рідини, що не випарувалася , за допомогою насоса Р2 на виході з нижньої частини випарника відбирається кубовий продукт Подавана у випарник W1 рідина повинна бути рівномірно розподілена по всіх випарних трубках 16, щоб забезпечити вищеописане утворення стійкої плівки рідини у всіх трубках ВІДПОВІДНО ДО винаходу рівномірний розподіл рідини може бути здійснений за допомогою двохступінчатого перфорованого коробчатого розподільника, показаного на фіг 2 Подача рідини на випар здійснюється через трубу 10, після чого рідина рівномірно розподіляється через попередній розподільник 12 і потім через головний розподільник 14 по усій ВХІДНІЙ поверхні випарних трубок 16 Обидва перфорованих короби (попередній розподільник 12 і головний розподільник 14) повинні бути при цьому розташовані так, щоб в усі випарні трубки подавалася приблизно рівномірно велика КІЛЬКІСТЬ рідини Рідина потім поступає у випарні трубки, на стінках яких вона стікає донизу і частково випаровується Приплив рідини регулюють при цьому таким чином, щоб випаровувалася не вся рідина, але щоб і на нижньому КІНЦІ трубки знаходилася ще стійка плівка рідини, що покриває всю внутрішню стінку трубки Необхідну для випару енергію дає гріюча пара, що підводиться через вхідноїпатрубок 2 у випарник із падаючою плівкою рідини, зокрема через паровий розтруб, ВІДПОВІДНО через паровий пояс З Можливо застосування й інших ВІДПОВІДНИХ теплоносіїв, наприклад висококиплячих органічних сполук ВІДПОВІДНО ДО ОДНОГО варіанту здійснення ви находу верхні трубні грати випарника з падаючою плівкою рідини виконані теплоізольованими Завдяки цьому НІЯКІ компоненти випарника, що обігріваються, не можуть бути не покриті плівкою рідини Зрозуміло, не можна виключати того, що на верхніх трубних гратах можуть відкладатися занесені з передвимкнених агрегатів частки оксиду заліза, ВІДПОВІДНО частки магнетиту Ці частки мо 10 жуть мати щонайменше частково контакт із паровою фазою, що містить гліколь, ВІДПОВІДНО ДО варіанта здійснення винаходу, якщо верхні трубні грати 17 не теплоізольовані Звичайно верхні трубні грати 17 своїм нижнім боком безпосередньо контактують із гріючим середовищем, що у більшості випадків є водяною парою Щоб уникнути цього безпосереднього контакту нижче верхньої трубної ґрат ВІДПОВІДНО до одного варіанту здійснення винаходу розміщені проміжні грати 18, як показано на фіг 2 Проміжний простір між верхніми трубними гратами 17 і проміжними гратами 18, ВІДПОВІДНО до одного варіанту здійснення винаходу, може бути заповнений ВІДПОВІДНИМ ІЗОЛЯЦІЙНИМ матеріалом Проникнення гріючої пари у проміжний простір між верхніми трубними ґратами і проміжними ґратами може бути відвернене шляхом мінімізації допусків на отвори для випарних трубок 16 у проміжних ґратах 18, так що між випарними трубками 16 і проміжними ґратами 18 практично не залишається ніякого зазору Відстань D між верхніми трубними гратами і проміжними гратами, ВІДПОВІДНО до одного варіанту здійснення винаходу, може складати при цьому 20-200мм ВІДПОВІДНО ДО ОДНОГО варіанту здійснення ви находу, від теплоізоляції верхньої трубної грати можна відмовитися, якщо за допомогою інших вирішень ВІДПОВІДНО до винаходу буде забезпечене постійне повне покриття нагрітих поверхонь верхньої трубної ґрат плівкою рідини ВІДПОВІДНО ДО ОДНОГО варіанту здійснення ви находу нижні трубні грати теплоізольовані, ВІДПОВІДНО до іншого варіанту - теплої зол ьова на як верхня, так і нижня трубні грати Ізоляція нижньої трубної ґрат показана на фіг 3 При цьому випарні трубки 16 проступають через нижні трубні грати 20 донизу, краще настільки, наскільки це дозволяє, ВІДПОВІДНО вимагає конструкція випарника з падаючою плівкою рідини Це може бути обмежено, наприклад, тим, що випарні трубки повинні бути зварені з нижніми трубними ґратами знизу, як показано на фіг 3 На нижніх трубних ґратах, на її нижньому боці, розташоване кругле кільце 21, з'єднане на нижньому боці з аркушевим металевим екраном 26, що закриває нижній бік трубок 16 Простір між трубками 16, нижніми трубними гратами 20 і листовим металевим екраном 26 може бути при цьому заповнений ІЗОЛЯЦІЙНИМ матеріалом ЗО Екран 26 захищає при цьому ІЗОЛЯЦІЙНИЙ матеріал ЗО від парової фази Таке конструктивне виконання нижньої трубної ґрат перешкоджає нагріванню листовим металевої кришки 26 і тим самим безпосередньому контакту сухих нагрітих поверхонь із, наприклад, паровою фазою, що містить гліколь ВІДПОВІДНО ДО ще одного варіанту здійснення винаходу, проміжний простір між нижніми трубними ґратами 20 і листовим металевим екраном 26 не заповнюють ІЗОЛЯЦІЙНИМ матеріалом ЗО, а охолоджують промиванням відповідної для цього рідиною, що наприклад охолоджуючою водою, ВІДПОВІДНО продувкою газом 3 цією метою проміжний простір між нижніми трубними ґратами 20 і листовим металевим екраном 26 всебічно ущільнюють Підведення і ВІДВІД охолоджуючого середовища може відбуватися при цьому через отвори 28, як 61904 12 11 показано на фіг З, у виді вентиляційних отворів парника для проміжного простору Щоб уникнути утворення часток оксиду заліза, ВІДПОВІДНО часток магнетиту, випарник із падаюЗапропоноване ВІДПОВІДНО ДО винаходу викочою плівкою рідини виготовляється зі спеціальної нання верхньої і нижньої трубних ґрат випарника з сталі, наприклад спеціальної сталі 1 4541 або рівпадаючою плівкою рідини, як показано на кресноцінної стали ленні, може бути перенесене ВІДПОВІДНО на ІНШІ конструкції випарників, що можуть бути використаЗастосований, ВІДПОВІДНО ДО винаходу, випарні для здійснення даного винаходу, наприклад ник, зокрема випарник із падаючою плівкою рідивипарники з циркуляцією, такі як випарники з вільни, завантажують рідиною, що випаровується, так, ною циркуляцією або випарники з примусовою щоб по всій довжині трубок у випарнику утворювациркуляцією ВІДПОВІДНО ДО винаходу ІЗОЛЯЦІЯ при лася стійка плівка рідини 3 цією метою ВІДПОВІДцьому виконується так, що безпосередній контакт НИМ чином регулюються масова витрата рідини, нагрітої поверхні з паровою фазою, наприклад з поданої з колони К1 насосом Р1, також як і темпепаровою фазою, що містить гліколь, зводиться до ратура гріючого середовища і Тиск на боці пари у мінімуму випарнику ВІДПОВІДНО ДО винаходу, для випару висококиплячих речовин можна використовувати ВІДПОВІДНО ДО ОДНОГО варіанту здійснення визнижений тиск, зокрема при випарі рідин, що міснаходу, трубками заповнена максимальна площа тять етиленгліколь трубних ґрат, тобто верхніх і/або нижніх трубних ґрат Переважно вся площа трубних ґрат зайнята Вплив контакту між парою випаровуваної спопоперечними перетинами трубок, щоб залишалолуки чутливої до оксидування і частками заліза, ся по можливості менше площі, яка могла б приВІДПОВІДНО оксиду заліза, зокрема частками магневести до утворення нагрітих зон, не змочених плівтиту, що лежить в основі даного винаходу, доклакою рідини В результаті цього, ВІДПОВІДНО ДО дніше роз'ясняється в нижченаведених прикладах одного варіанту здійснення винаходу, може, наПриклад 1 приклад, відпасти необхідність у додатковій теплоВ лабораторних випробуваннях досліджують ізоляції верхніх і нижніх трубних ґрат вплив різних матеріалів в ДИСТИЛ-ЛЯЦІЙНІЙ апаратурі на окиснення етиленгліколя, тобто утворення ВІДПОВІДНО ДО ОДНОГО варіанту здійснення виальдегіду 3 цією метою спочатку проводять донаходу, на виході з трубок випарника з падаючою сліди по дистиляції з етиленгліколем плівкою для виключення втрат тиску, а також для екранування поверхні рідини в нижній частині виЗастосовувана проста дистиляційна апаратупарника передбачені напрямні щитки 32, показані ра складається з випарного куба з капіляром, наяк приклад на фіг 3 Через штуцер 24 у колону К1 садочної колони (довжина 40см, діаметр 2,5см), підводиться сокова пара Через штуцер 34 насонизхідного холодильника, приймача і пристрою сом Р2 із випарника відбирається кубовий продукт для створення розрідження У випарний куб завантажують етиленгліколь і піддають перегонці при Випарник W1 із падаючою плівкою рідини мо200мбар і температурі 150-160°С° в нижній частині же працювати з будь-яким гріючим середовищем кубу Перегонку припиняють, коли відганяють 87% Краще з енергетичних міркувань він працює на початкової кубової рідини, тобто коли залишається водяній парі, можливо, на перегрітій водяній парі з 13% кубового залишку Тривалість досліду склапідвищеним тиском дає біля 2 годин Колона містить насадку У різних Якщо в якості гріючого середовища застосовудослідах в якості насадки застосовують кільця зі ється водяна пара, що називається також гріючою скла, спеціальної сталі або заліза Через капіляр парою, то руйнування імпульсу гріючої пари може випарного кубу барботують повітря або азот (на відбуватися за межами випарника в паровому розвибір) У нижченаведеній таблиці 1 подані результрубі або паровому поясі 3 Для захисту випарника тати, причому числові значення вказують вміст від ерозії частками рідини, захопленими парою, альдегіду в дистиляті, ВІДПОВІДНО В кубовому задодатково на боці підведення гріючої пари може лишку в ч/млн (частини на 1 мільйон частин) бути розташовано жалюзі для захисту трубок виТаблиця 1 Дистиляція етиленгліколю в колоні з різними насадками Скло Вільн 27

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method of vaporizing, vaporizer for vaporization of oxidation-sensitive compounds and cracking fractionator

Автори англійською

Mohr Juergen

Назва патенту російською

Способ выпаривания, испаритель для выпаривания соединений, чувствительных к оксидированию, и ректификационная колонна

Автори російською

Мор Юрген

МПК / Мітки

МПК: B01D 1/22, B01D 1/00

Мітки: чутливих, сполук, ректифікаційна, оксидування, випарник, випаровування, спосіб, колона

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/8-61904-sposib-viparovuvannya-viparnik-dlya-viparovuvannya-spoluk-chutlivikh-do-oksiduvannya-ta-rektifikacijjna-kolona.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб випаровування, випарник для випаровування сполук, чутливих до оксидування та ректифікаційна колона</a>

Подібні патенти