Устройство для фракционного разделения жидких смесей

 

Использование: для фракционирования и разделения жидких смесей путем перегонки жидкости под вакуумом. Сущность изобретения: устройство содержит испаритель, систему подачи в него исходной смеси и системы удаления паров и кубового остатка. Новым в устройстве является то, что в полости испарителя, выполненного в виде полой емкости, помещен рукав, концы которого завернуты внутрь навстречу друг другу, образуя подобие тора. В сердцевину тора вставлены воронкообразные патрубки, стягиваемые через гибкую тягу приводным реверсивным барабаном. На одном из воронкообразных патрубков выполнен спринклер, впрыскивающий исходную жидкую смесь в пространство с образованием вакуумом при стягивании концов рукава и патрубков друг к другу. 1 ил.

Изобретение относится к химическому аппаратостроению и может быть использовано для фракционирования и разделения жидких смесей путем вакуумной перегонки жидкости в заводских или лабораторных условиях.

Известно устройство для вакуумной перегонки, включающее вакуумную камеру, выполненную в виде сосуда Дюара с охлаждаемыми ловушками, расположенными на ее стенках [1] Недостатком такого устройства является низкая эффективность процесса за счет малых объемов камеры вакуумирования.

Известен аппарат для проведения вакуум разгонки, включающий камеру с вращающейся поверхностью испарения и источником электронагрева над камерой, патрубки ввода и вывода жидкости [2] Недостатками такого устройства являются потери разгоняемого вещества, связанные с перегревом продукта разгонки, потребность в энергоемком оборудовании для подогрева, недостаточная эффективность процесса за счет неравномерного прогрева жидкости.

Известно устройство, содержащее испаритель, разделенный перегородкой, с центральным отверстием, трубу для выхода пара, патрубки для ввода и вывода исходной жидкой смеси [3] Однако известное устройство недостаточно эффективно ввиду температурных потерь жидкости из входной камеры в выходную.

Целью изобретения является повышение эффективности массообмена и снижение энергозатрат на процесс разделения смесей.

Цель достигается тем, что в устройстве для фракционного разделения жидкой смеси, включающим в себя испаритель, системы ввода в него исходной смеси и системы отвода пара и вывода кубового остатка испаритель выполнен в виде цилиндрического корпуса, в полости которого размещен эластичный рукав, концы которого свернуты внутрь навстречу друг другу, образуя форму тора, при этом в сердцевину тороподобного рукава вставлены воронкообразные патрубки, закрепленные на концах патрубков, при этом один из патрубков несет на себе спринклерную насадку, а другой соединен со свободным концом гибкой тяги, огибающей ролик, закрепленный на патрубке со спринклерной насадкой и намотанной на реверсивный барабан, размещенный внутри корпуса испарителя, при этом система подвода исходной жидкости введена в полость корпуса со стороны реверсивного барабана, а системы вывода пара и кубового остатка имеют вывод из полости испарителя со стороны спринклерной насадки.

На чертеже показано устройство.

Предлагаемое устройство включает в себя систему 1 подачи исходной смеси в корпус 2 испарителя, в котором установлен приводной реверсивный вал 3 с барабаном 4. На последнем закреплен и намотан трос 5, который огибает ролик 6 и крепится к патрубку 7. Ролик 6 установлен на патрубке 8. К концам 9 и 10 указанных патрубков 7 и 8 прикреплены завернутые внутрь концы рукава 11. На противоположном конце патрубка 8 выполнена распылительная головка 13 в виде спринклерной насадки. Со стороны этой головки полость корпуса 1 испарителя сообщена с системой 14 сбора пара и с системой 15 отвода отработанной жидкости (кубового остатка).

Устройство работает следующим образом.

Системой 1 подают исходную жидкую смесь в корпус 2 испарителя. Барабан 4 реверсивно вращают. Патрубки 7 и 8 барабаном 4 через трос 5 подтягивают друг к другу и расходятся под давлением жидкости, действующей на рукав 11. При схождении труб 7 и 8 друг к другу в корпусе 1 создается разрежение, а в полости рукава 11 создается сжатие. Жидкость под повышенным давлением через сопла распылительной головки 13 выходит в полость корпуса 1, где создают вакуум и интенсивно испаряется.

При расхождении патрубков 7 и 8 рукав 11 разворачиваясь, перемещается к торцу корпуса 1, выдавливает пары и кубовый остаток в системы 14 и 15.

Предлагаемое устройство позволяет вести отгонку при любом требуемом вакууме, а также отсутствие подсосов через уплотнения существенно снижает энергозатраты на создание вакуума.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФРАКЦИОННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ ЖИДКИХ СМЕСЕЙ, включающее испаритель в виде цилиндрического корпуса, системы ввода исходной смеси и системы отвода пара и вывода кубового остатка, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности процесса массообмена и снижения энергозатрат на процесс разделения смесей, испаритель снабжен реверсивным барабаном, гибкой тягой, роликом, эластичным рукавом, концы которого свернуты внутрь навстречу друг другу, образуя форму тора, в сердцевину которого вставлены воронкообразные патрубки, на концах которых закреплены концы рукава, при этом один из патрубков снабжен спринклерной насадкой, а другой соединен со свободным концом гибкой тяги, огибающей ролик, закрепленный на патрубке со спринклерной насадкой, и намотанной на реверсивный барабан, система подвода исходной жидкости введена в полость корпуса со сороны реверсивного барабана, а система вывода пара и кубового остатка имеют вывод со стороны спринклерной насадки.

РИСУНКИ

Рисунок 1