Ректификационный аппарат

 

Мо 128873

Класс )7g, 5ог

СССР

Иодписноя группа Л 65

Иностранец

Пауль Зэйдель (Германская Демократическая Республика)

РЕКТИФИКАЦИОИНЫЙ АППАРАТ

Заявлено 20 июля 1959 г. за No 634446/23

/ ГЪ в Комитет по делам изобретений и открытий прп Совете Ч иистр.:в C(СР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» М 11 за 1960 г.

Известен ректификационный аппарат, включающий кслонну низкоlo давления, конденсатор и колонну высокого давления.

В описываемом ректификационном аппарате в отличие от известного на верхней и нижней решетках конденсатора установлены радиальные.перегородки в трубном и межтрубном пространстве аппарата. Колснка высокого давления соединена с камерами межтрубного простр",Hства конденсатора при помощи двух концентрически расположенных труб, снабженных на нижних концах гидравлическими затворами, которые размещены в различйых зонах по высоте колонны. Такое конструктивное выполнение аппарата позволяет использовать в процессе теплообмена IBcIo его установленную поверхность, а также получить различные по концентрации фракции, как испаряющегося кислорода, так и конденсирующегося азота, поступающего на орошение нихкней и верхней колонн.

На фиг. 1 изобраисена схема ректнфикационного 1Hi7,"IpBT3; H I фиг. 2 — разрез аппарата по А-А на фиг. !; на фиг. 3 — разрез аппарата по Б-Б на фиг. 1.

Подлежащий разделению газ, в компримированном и охла>кде.зном до стадии насыщения состоянии, подается B нижнюю колонну 1 через штуцер 2. Несконденсированная газовая смесь выходит нз нижней колонны 1 через коммуникации 8 и межтрубное пространство ко : денсатора 4, протекая через ряд вертикальных камер, отделенных одна ог другой радиальными перегородками 5 в трубном и межтруоном пространстве аппарата. В этих камерах происходит частичная конденсация газовой смеси. Часть конденсата стекает из первых камер через внутреннюю сливную трубу 6, снабженную у нижнего конца гидрозатзо№ 128878 ром 7, в нижн ок« колонну 1 IIB одну пз нижних ситчатых тарелок. Из после ующйх ка4ер стекает еще «асть конденсата по концентричной наружной с гривной трубе,. 8, имеюще I гидрозатвор 9, на верхи;о«о ситч-iтую тарелку нижней колонны 1. В Оооих случа11х иъ«еет IccTÎ дальнейшее рае«це««ение. Гидрозатворы 7 и 9 размещены на нижних концах труб б и 8 в разли «ных зонах по высоте колонны 1.

Из кубово«1 части нижней колонны 1 конденсат через адсорбер 10 и соед«п«ительную линию .« 1 поступает IIB ситчатую тарелку в нижней части верхней колонны 12 над конденсатором 4 и после дальнейшего разделения перетекает с нижней тарелки в первую камеру в межтрубном пространстве конденсатора. Из этого межтрубного пространства, где в других камерах образуется ко««денсат с более высоким содержанием легкокипяшего компонента, этот конденсат перетекает через соединительную линию 18 в верхнюю колонну на тарелку, расположенну.:0 над местом поступления конде сат» по линии 11. Из последних камер конденсатора 4, где концентрация легкокипящего компонента в конденсате является максимальной, этот конденсат перетекает по ликии 14 на самую верхнюю тарелку кодо«п«ы 12. В установках большой мо цности, где жидкий кислород г«одвергается повторному испарению в вспомогательном конденсаторе, по линии 15 на одну из тарелок колонны 12 также подается конденсат, концентрация которого близка к кочцентрации для продукта из средних камер конденсатора. В колонн".

12 разделение происходит обычным путем. Конденсат, который из нижней тарелки колонны 12 попадает в трубки конденсатора 4, содержиг еще сравнительно большую при v«ccb легкокипящего компонента и поэтому он подвергается дополнительному выпариванию в последующих камерах, так что в последней камере продукт почти лишен легкокипящего компонента. Каждая камера оборудована небольшими испарительными трубами 16 и большими переливными трубами 17; в трубах

l16 образуется смесь газа и жидкости, перемещающаяся вверх. В трубах

17 практически содержится лишь одна жидкость, TBK что она благодаря своему Bbl"окому удельному весу стекает сверху вниз. Таким ооразом каждая камера выполняет роль отдельного циркуляционного испарителя.

Газовая смесь из отдельных камер имеет разный состав и, поднимаясь, проходит через находящуюся на ситчатых тарелках жидкость.

Последняя камера или последние две камеры — в зависимости от:«e06ходимой концентрации продукта — герметически (газонепроницаемс} отделены от общего пространства верхней колонны 12. Отсюда отбирается необходимый продукт через штуцер 18. Благодаря этому продукт больше не соприкасается с газовой смесью, поступающей в колонну 12; жидкость в отдельных камерах не смешивается. Зеркало жидкости в этих камерах находится на различном уровне, .понижаясь в направлении потока. При отборе газообразного продукта непосредственно из колонны клапан соединительной линии 19 закрыт. При отборе

:кидкого продукта этот клапан открыт. В течение часа клапан в соединительных линиях 19 и 8 автоматически открывается и закрывается

1 — 2 раза. Благодаря этому испарительные трубы 16 в последней кам..ре тщательно промываются и устраняется возможность отложения на них нежелательных кристаллов. Для проверки наличия вредных примесей в жидкости в отдельных камерах предусмотрены клапаны 20 для отбора проб. жидкий продукт отбирается из последней камеры через штуцер 21.

При выработке высокопроцентного продукта и прп еще более низком давлении предварительного разложения к разделительной колонне добавляется вспомогательный испаритель. 3ТОТ испаритель играет

Дг 128878 роль дополнительной разделительной.колонны и обеспечивает повышенную чистоту продукта, что достигается за счет испарения более легкой фракции.

Предмет изобретения

1. Ректификационпый аппарат, включающий колонну низкого давления, конденсатор и колонну высокого давления, о т л н ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения концентрации кислорода, на верхней и нижней решетках конденсатора в трубном и межтрубном пространствах аппарата vcTBHGçëåíû радиальные перегородки, обеспечивающие увеличение использования установленной поверхности теплообмена.

2. Ректификационпый аппарат по п. i, о тл ич а ю щи йс я тем, что, с целью подачи флегмы различной концентрации на орошение, колонна высокого давления соединена с камерами межтрубного пространства конденсатора при помощи двух концентрически расположенных труб, снабженных на нижних концах гидравлическими затворами, размещенными в различных зонах по высоте колонны. № 123878

° ° °

Риг 2 б-b

Составитель А. В, Нечайкин

Редактор H. И. Мосин

Текред T. П. Курилко Корректор Б. С. Нанкина

Типография ЦБТИ, Москва, Петровка 14.

Поди. к печ. 9 VIII-62 г

Зак. 8582

ЦБТИ Комитета по делам

Москва, Формат бум. 70Х108 /„

Тираж 650 изобретений и открытий при

Центр, М. Черкасский пер, Обьем 0,35 изд л.

Цена 4 коп.

Совете Министров СССР д 2/6