Дистиллятор
Изобретение может быть использовано для испарения и фракционной конденсации веществ, в частности для получения азотной кислоты особой чистоты. Цель изобретения состоит в повышении степени чистоты готового продукта и получении фракций дистиллята с различной степенью чистоты. Дистиллятор содержит вертикальный цилиндрический корпус с крышкой и днищем, центральную трубу с гидрозатвором и щтуцеры ввода и вывода пара, ввода исходной жидкости и вывода дистиллята. Вокруг центральной трубы по концентрической окружности установлены опорные вертикальные трубы. Коаксиально снаружи верхних и нижних торцов опорных труб размещены колпачки. Внутри опорных труб коаксиально надеты на патрубки слива фракций дистиллята перевернутые стаканы, образующие с ними гидрозатворы . Снаружи о юрных труб коаксиально расположены вертикальные цилиндрические змеевики, закрепленные на выступах. В верхних частях опорных труб 3акреплега 1 горизонтальные перегородки с центральными отверстиями , которые делят опорные трубы на камеры ввода пара, соединенные с входами змеевиков, и камеры вывода пара. Паровые патрубки, коаксиально расположенные внутри камер ввода пара , закрепленные одними своими концами в центральных отверстиях горизонтальных перегородок последова- , тельно соединяют камеры вывода пара каждой предыдущей опорной трубы со штуцерами ввода пара, закрепленными на каждой последующей опорной трубе и соединенными с их камерами ввода пара. На центральной трубе коаксиально размещен дополнительный вертикальный цилиндрический змеевик, соединенный своим входом с выходом парового патрубка, последний по ходу движения пара опорной трубы, а выходом с гидрозатвором . В доньшках перевернутых стаканов выполнены противосифонные отверстия . Нижние концы змеевиков опорных труб введены внутрь них и выполнены в виде сепараторов со скошенными кромками. Нв верхнем торце центг ральной трубы закреплен антифонтанирующий перфорированный цилиндр, который сообщен с внутренним пространством корпуса дистиллятора. 2 з,п. ф-лы, 8 ил. (Л
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН (51) 4 В 01 D 1/00 3/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ затворы. Снаружи opopHblx труб коаксиально расположены вертикальные цилиндрические змеевики, закрепленные на выступах. В верхних частях опорных труб закреплены горизонтальные перегородки с центральными отверстиями, которые делят опорные трубы на камеры ввода пара, соединенные с входами змеевиков, и камеры вывода пара. Паровые патрубки, коаксиально расположенные внутри камер ввода пара, закрепленные одними своими концами в центральных отверстиях горизонтальных перегородок, последова- . тельно соединяют камеры вывода пара каждой предыдущей опорной трубы со штуцерами ввода пара, закрепленными на каждой последующей опорной трубе и соединенными с их камерами ввода пара. На центральной трубе коаксиально размещен дополнительный вертикальный цилиндрический змеевик, соединенный своим входом с выходом парового патрубка, последний по ходу движения пара опорной трубы, а выходом с гидрозатвором. В доньппках перевернутых стаканов выполнены противосифонные отверстия. Нижние концы змеевиков опорных труб введены внутрь них и выполнены в виде сепараторов со скошенными кромками. Нв верхнем торце цент ральной трубы закреплен антифонтанирующий перфорированный цилиндр, который сообщен с внутренним пространством корпуса дистиллятора. 2 з.п. ф-лы, 8 ил.
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3959948/13-26 (22) 03.10.85 г (46) 07 ° 08 .87. Бюл. № 29 (72) Л.В. Сараджев, А.И. Демиденко, И..А. Исакова, А.В. Биньковский, В.П. Покровский,.Е.Г. Васильев, В.Н. Добрыднев, В.А. Стафеев и А.К. Вишневский (53) 66.015.23 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 997349, кл. F 28 В 1/02, 1980.
Авторское свидетельство СССР № 1101249, кл..В 01 D 3/32, 1984. (54) ДИСТИЛЛЯТОР (57) Изобретение может быть использовано для испарения и фракционной конденсации веществ, в частности для получения азотной кислоты особой чистоты. Цель изобретения состоит в повышении степени чистоты готового продукта и получении фракций дистиллята с различной степенью чистоты. . Дистиллятор содержит вертикальный цилиндрический корпус с крышкой и днищем, центральную трубу с гидрозатвором и штуцеры ввода и вывода пара, ввода исходной жидкости и вывода дистиллята. Вокруг центральной трубы по концентрической окружности установлены опорные вертикальные .трубы. Коаксиально снаружи верхних и нижних торцов опорных труб размещены колпачки. Внутри опорных труб коаксиально надеты на патрубки слива фракций дистиллята перевернутые стаканы, образующие с ними гидроSU 1327895 А1
1327895
Изобретение относится к конструкции дистилляторов и может быть использовано в химической, фармацевтической, полупроводниковой и других
Ф
5 отраслях промышленности для испарения и фракционной конденсации веществ, н частности для получения азотной кислоты особой ч1!стот»! °
Цель изобретения — повышение чис- !О тоты готового продукта и получение фракций дистиллята с различной степенью чистоты, а также по1зышение ня— дежности эксплуатации змеевиков большой протяженности и исключение фо»танирования исходной жидкости при ее вводе в корпус дистиллятора.
На фиг. 1 изображен дистиллятор, продольный разрез,нафиг. 2 — то же, ;вид сверху; на фиг. 3 и 4 — схемы 20 потоков в дистилляторе;на фиг, 5 опорная труба, продольный разрез, на фиг. 6 — сечение А-А на фиг. 5; на фиг. 7 — центральная труба, продольный разрез, на фиг. 8 — то же, ?5 вид сверху.
Дистиллятор состсит из вертикаль— ного цилиндрического корпуса 1 с крышкой 2 и днищем 3, центральной трубы 4 с гидрозатвором 5, установленной внутри корпуса 1 по его оси и закрепленной нижним своим концом в его днище 3, штуцеров 6-9 ввода и вывоца пара, исходной жидкости и с
35 дистиплята, опорных вертикалЬных труб 10, установленных н корпусе 1 по концентрической Окружности вокруг центральной трубы 4, колпачков 1! и
12, размещенных коаксиально снаружи верхних и нижних торцов Опорных труб 10 и соединяющих их с крышкой 2 и днищем 3 соответственно, патрубков 13 слива фракций дистиллята, закрепленных В Выполненных заглушенными нижних 45 торцах опорных труб 10 по осям, перевернутых стаканов 14, .кояксиально надетых внутри опорных труб 10 на патрубки 13 слива фракций дистиллята и образующих с ними гидрозатворы 15, вертикальных цилиндрических змеевиков 16, коаксиально расположенн11х снаружи опорных труб 10 и соединяющих верхние и нижние их части своими концами, горизонтальных перегородок 17, закреплен- .Ньг: в верхних частях опорных труб
10 выполненных с центральными от-верстиями 18 и делящих опорные трубы 10 Iiii расположеннь!е Од.1я пад другой камеры 19 ввода пара, соединенные с входами змеев п<оз 16, и камеры
20 вывода лара, паровых пя1рубков
21, кояксияльно расположенных внутри камер 19 вводя пана, закрепленных
Одними своими кОН: iBMè н центра.п зн<л1< отверс. иях 18 гориз Онтяль1жх перегородок !7 и последовательно соединяющих камеры 20 выводя пара каждой предыдущей опорной трубы 10 со штуцераМ11 6 ввода пара, закрепленными ня каждой последующей опорной трубе 10 и соединенными с их камерами 19 вводя пара, и дополнительного вер-гикяльного цилиндрического змее!зиха 22, кояксияпь11О рязме.Г, сннОГО ня це i Гпя 1ь пой трубе 4! и соедипсн"ого свои. входом с «ыходом парового патрубкя 21 последней пс ходу движения -1яpà о11орной трубы 10, а ныхо;1-О:.1 с: Ipoe ятвором 5.
1!!тудер 8 ввода исходной жi..äi < таканями 14. Опорные трубы 10 ныполнены с «ыступами 26„на которых eài 4, который выполнен и соедине1< с внутренним пространством 28 корпуса са i Дистиллятор работает clieäóloöèì образом. Пар очищаемого вещества, например азотной кислоты, вводят через боковой верхний штуцер 6 н камеру 19 первой по ходу движения паря опорной трубы 10. Из камеры 19 этой трубы 10 пар поступает в змеевик 16, который н нем за счет наружного охлаждения исходной жидкостью, заполняющей полость 28 корпуса 1, частично конденсируется с образо«анием первой фракции дистиллятя, которая стекает в!1Из по з:1еенику 16 вместе э 13 с паром. Эта паро-жидкостная смесь поступает в сепаратор 25 и разделяется на жидкую фракцию дистиллята, которая с острых концов сепаратора 25 стекает на внутреннюю стенку нижней части данной опорной трубы 10 и далее через гадрозатвор 15 поступает на слив через патрубок 13. При этом отделенный в сепараторе 25 пар по камере 20 поднимается вверх и через центральное отверстие 18 поступает в патрубок 21, из которого он вводится в боковой штуцер 6 следующей по ходу движения пара опорной трубы 10. Таким образом, иэ кажого змеевика 16 всех опорных труб 10 отбираются соответствующие фракции дистиллята. Пройдя последовательно все опорные трубы 10, оставшиеся несконденсированные пары окончательно конденсируются в змеевике 22 и в виде последней фракции дистиллята выводятся через гидрозатвор 5 и штуцер 9, а несконденсированные газы — через газоотводной штуцер 29. Для конденсации паров в змееви— ках 16 и 22 в пространство 28 корпуса 1 через штуцер 8 или штуцер 30 вводится хладагент, которым может быть исходная жидкость. В этом случае конденсация паров может осуществляться жидкостью, исйаряющейся ниже температуры конденсации паров в змеевиках 16 и 22. Жидкость вводится через центральный нижний штуцер 31 центральной трубы 4 на поверхность зеркала испарения. Парь! этой жидкости выводятся через центральный штуцер 7, а в змеевиках ,16 и 22 конденсируется пар в условиях максимальной термостабильности и при максимальном коэффициенте теплопередачи, чем обеспечивается минимальная разность температур, между стенкой змеевиков 16 и 22 и точкой росы паров, что предотвращает обратный переход примесей из паровой фазы в дистиллят и большую чистоту полу-чаемых фракций. Для предотвращения накипи на змеевиках 16 и 22 часть испаряющейся жидкости через центральный нижний боковой штуцер 30 и гидрозатвор 32 выводится, а для предотвращения фонтанирования подаваемой снизу через штуцер 31 жидкости, верхняя часть 27895 ЗО 40 центральной трубы 4 имеет антифонтанирующий перфорированный цилиндр 27. Конденсация паров может осуществляться также испарением в межэмеевиковом пространстве 28 корпуса 1 под меньшим давлением части получаемого в змеевиках 16 и 22 дистиллята путем возврата его через гидрозатвор 32 в пространство 28 корпуса 1. В этом случае температура кипения в пространстве 28 будет ниже на величину гидрозатвора 32 и, помимо преимуществ, изложенных выше, будет значительно уменьшена опасность загрязнения внутренней поверхнЬсти змеевиков 16 и 22 при их повреждении и пропусках, а следовательно, будет меньше брак готовой продукции при их охлаждении посторонним хладагентом. е Для восполнения теплового баланса центральный 22 или периферийные змеевики 16 должны охлаждаться циркулирующим конденсатом. Предлагаемый дистиллятор позволяет получить фракции дистиллята различной чистоты, выделить наиболее чистую фракцию с содержанием отдельных примесей, равным миллионным долям ироцента по массе и менее. Кроме того, при изготовлении дистиллятора из хрупкого материала, как кварцевое стекло, его конструкция позволяет перевозить корпус и внутренние узлы раздельно, монтируя их на место, избежать боя, повысить транспортабельность аппарата, надежно его эксплуатировать и оперативно осуществлять необходимый ремонт. формула изобретения 1. Дистиллятор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с крышкой и днищем, центральную трубу с гидрозатвором, установленную внутри корпуса по его оси и закрепленную нижним своим концом в его днище, и штуцером ввода и вывода пара, исходной жидкости и дистиллята, о т л и r ч а ю шийся тем, что, с целью повышения чистоты готового продукта и получения фракций дистиллята с различной степенью чистоты, он снабжен опорными вертикальными трубами, установленными в корпусе по концентрической окружности вокруг центральной трубы, колпачками, размещенными. коаксиально снаружи верхних и ниж95 5 13278 них торцов опорных труб и соединяющимй их с крьш кой и днищем соответственно патрубками слива фракций дистиллята, закрепленными в выполненных заглушенными нижних торцах опорных труб по их осям,, перевернутыми .стаканами, коаксиально-надетыми внутри опорных труб на патрубки слива фракций дистиллята и образующими с ними гидрозатворы, вертикальными цилинд- fO рическими змеевиками,, коаксиально расположенными снаружи опорных труб и соединяющими верхние и нижиие их части своими концами, горизонтальными перегородками, закрепленными в f5 верхних частях опорных труб, выполненными с центральными отверстиями и делящими опорные трубы на расположенные друг над другом камеры ввода пара, соединенные с входами змееви- 20 ков, и камеры вывода пара, паровыми патрубками, коаксиально расположенными внутри камер ввода пара, закреп=ленными одними своими концами в центральных отверстиях горизонтальных перегородок и последовательно соеди-, няющими камеры вывода пара каждой предыдущей опорной трубы со штуцерами ввода пара, закрепленными на каждой последующей опорной трубе и сое- 30 диненными с их камерами ввода пара, и дополнительным вертикальньп4 цилиндрическим змеевиком, коаксиально размещенным на центральной трубе и сое— диненным своим входом с выходом парового патрубка последней:по ходу движения пара опорной трубы, а выходом— с гидрозатвором, при этом штуцер ввода исходной жидкости соединен с верхним колпачком первой по ходу движения пара опорной трубы, в донышках перевернутых стаканов выполнены противосифонные отверстия,, нижние концы змеевиков труб введены внутрь их и выполнены в виде сепараторов со .скошенными кромками, направленныI ми на внутренние стенки опорных труб над перевернутыми стаканами. 2. Дистиллятор по и. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности эксплуатации змеевиков большой протяженности, опорные трубы выполнены с выступами, на которых закреплены змеевики. 3. Дистиллятор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью исключения фонтанирования исходной жидкости при ее вводе в корпус дистиллятора через центральную трубу, он снабжен перфорированным цилиндром, закрепленным на верхнем торце центральной трубы, который выполнен открытым и соединен с внутренним пространством корпуса. / /У Л 1b Г5 Г4 1327895 puz. 1 Я 1327895 1327895 1327895 Составитель А. Трифонов Техред Л.Сердюкова Корректор А. Зимокосов Редактор Е. Папп Заказ 3419/5 Тираж 656 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раунская наб., д. 4/5 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
