Ректификационная колонна

 

Изобретение относится к аппаратуре для глубокой очистке веществ. Целью изобретения является повышение надежности при проведении процессов с агрессивными веществами при 600-800°С и снижение энергозатрат. Колонна состоит из куба с загрузочным патрубком 1, колонки 2, колпака 3, расположенного снаружи коаксиально и с зазором относительно колонки 2, и переточной трубки 4. Для повышения эффективности разделения компонентов при одновременном снижении энергозатрат и упрощении конструкции обогревательной рубашки колонка 2 полностью размещена коаксиально внутри головки полного отбора так, что переточная трубка 4 расположена ниже уровня колонки 2. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„15 (51)5 В 01 D 3 16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H A BTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4279850/31-26 (22) 07.07.87 (46) 15.03.90. Бюл. № 10 (71) Институт проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов

АН СССР (72) В. С. Дмитриев, В. А. Смирнов, В. Е. Бордачев и А. Е. Азорнов (53) 66.015.23 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 448870, кл. В 01 D 3/16, 1974.

Крель Э. Руководство по лабораторной перегонке. M.: Химия, 1980, с. 24. (54) РЕКТИФИКАЦИОННАЯ КОЛОННА 57) Изобретение относится к аппаратуре для глубокой очистки веществ. Целью изобретения является повышение надежности при проведении процессов с агрессивными веществами при 600 — 800 С и снижение энергозатрат. Колонна состоит из куба с загрузочным патрубком 1, колонки 2, колпака 3, расположенного снаружи коаксиально и с зазором относительно колонки 2, и переточной трубки 4. Для повышения эффективности разделения компонентов при одновременном снижении энергозатрат и упрощении конструкции обогревательной рубашки колонка 2 полностью размещена коаксиально внутри головки полного отбора так, что переточная трубка 4 расположена ниже уровня колонки 2. 1 ил.

1549550

Изобретение относится к аппаратуре для глубокой очистки веществ, используемых в химической, металлургической, полупроводниковой и электронной промышленности.

Цель изобретения — надежность при проведении процессов с агрессивными веществами при температурах порядка 600 †8 С и снижение энергозатрат.

На чертеже приведена схема высокотемпературной ректификационной колонны.

Колонна содержит куб с загрузочным патрубком 1, колонку 2, цилиндрический колпак 3, расположенный коаксиально снаружи и с зазором колонки 2, переточную трубку 4, нагреватель 5 куба, нагреватель 6 нижней секции колпака, нагреватель 7 верхней секции колпака, нагреватель 8 переточной трубки.

Колонна работает следующим образом.

В куб 1 колонны загружают очишаемое вещество, включают нагреватели 5 куба и нагреватель 6 нижней секции колпаков, обеспечивающей обогрев той ее части, внутри которой размещены тарелки (или насадка) колонки. При помощи нагревателя (8) в переточной трубке задают температуру отбора конденсата. После появления на верхней тарелке колонки реактифицируемой жидкости включают верхнюю секцию нагревателя 7 колпака и регулированием ее мощности устанавливают необходимую скорость отбора конденсата.

Пример !. В куб ректификационной колонны с колонкой диаметром 40 мм, высотой 200 мм с пятью реальными щелевыми тарелками (ширина щелей 0,8 мм) загружают 240 г смеси монохлорида и моноиодида индия, содержащей 60 мол.% InC1.

Нагреватели 5, 6, 7 и 8 (фиг. 1) подключают через счетчик электроэнергии. Колонну выводят на рабочий режим и проводят ректификацию с постоянной скоростью отбора конденсата, равной 0,5 мл/мин. Конденсат собирают по фракциям, равным 1:10 от исходной загрузки, и определяют состав каждой из отобранных фракций. Для этого из каждой фракции отбирают пробу, которую растворяют в азотной кислоте и в полученном растворе определяют содержание индия.

Концентрацию монохлорида индия в отобранной фракции вычисляют по формуле

CIи„, MoJ1%= (С* — С,) /(С,— CI) = (С*— — 47,5) . 0,291, где C — концентрация индия в отобранной фракции;

CI — содержание индия в моноиодиде индия;

С вЂ” содержание индия в монохлориде индия.

По полученным данным строится зависимость концентрации труднолетучего компонента разделяемой смеси (моноиодида индия) в отобранной фракции от количества отобранного конденсата (номера фракции), которая является характеристикой эффективности работы колонны.

Расход электроэнергии на обогрев колонны за время ее работы в режиме отбора конденсата (2 ч) составил 4,2 квт.ч.

lP Пример 2. В куб колонны диаметром

30 мм, высотой 1000 мм с 30 реальными щелевыми тарелками (ширина щелей 1,0 мм) загружают 250 мл четыреххлористого углерода.

На загрузочный патрубок устанавливают

15 Т-образный тройник, через который в куб колонны погружают термометр и присоединяют манометр. Включают нагреватель куба и после выхода колонны на режим (заполнении всех тарелок колонки) регистрируют значения температуры и давления в

20 кубе при работе колонны в безотборном режиме. Затем регулируют мощность нагревателя 5 и проводят ректификацию с различными скоростями отбора конденсата и фиксируют показания термометра и мано25 метр

Колонна легко вставляется (и извлекается) в трубчатую печь и удобна для очистки после окончания процесса. Такая конструкция позволяет легко заменять кварцевый аппарат (т. е. ректификационную

gp колонну) не нарушая монтажа технической оснастки ректификационной установки (печи, электрические и измерительные цепи и т. д.).

Цилиндрический колпак в колонне выполняет роль защитного (механического) кожуха для ректификационной колонны, теплоЗ5 вого экрана, позволяющего поддерживать адиабатические условия в колонне, конденсатора и одновременно головки полной конденсации.

Кроме того, колонна (с цилиндрическим колпаком) обладает повышенной прочностью и надежностью в работе, что очень важно при проведении процессов с агрессивными веществами при температурах порядка 600—

800 С.

Формула изобретения

Ректификационная колонна, содержащая куб с загрузочным патрубком, колонку, нагреватели и переточную трубку, расположенную ниже уровня колонки, отличсиощаяся

5р тем, что, с целью повышения надежности при проведении процессов с агрессивными веществами при 600 — 800 С и снижения энергозатрат, она снабжена цилиндрическим колпаком, расположенным коаксиально и с зазором снаружи колонки.