Способ конденсации и сепарации пара

 

Изобретение относится к методам конденсации и сепарации жидкости, например, с целью ее дистилляции или сепарации на фракции. Предложенный способ осуществляют путем нагрева и доведения жидкости до кипения в емкости. После чего пар, образованный в емкости, пропуская его через зазор между приподнятой избыточным давлением крышкой и верхним горизонтальным участком емкости, снабженным более одной канавкой с отверстиями, конденсируют и утилизируют в дополнительные емкости, расположенные под отверстиями. Способ позволяет быстро и эффективно осуществить конденсацию и сепарацию пара. 1 ил.

Изобретение относится к методам как дистилляции, так и сепарации жидкостей на фракции.

Известен способ возгонки жидкости с применением теплообменника, выполненного в виде змеевика. Однако прототип требует герметизации крышки емкости, в которой находится жидкость, и подвода проточной воды к змеевику (1, 2).

С целью устранения указанных недостатков пар, образованный в емкости, конденсируют, пропуская его через кольцевой зазор между приподнятой небольшим избыточным давлением крышкой и верхним горизонтальным участком емкости, снабженным более одной канавкой с отверстиями, под которыми расположены дополнительные емкости.

Предложенный способ конденсации и сапарации пара иллюстрируется устройством для его реализации на чертеже, где 1 - крышка, 2 - корпус, 3 - кольцо, 4, 5, 6 - канавки, 7, 8, 9 - отверстия, 10, 11, 12 - дополнительные емкости и 13 - источник тепла.

Предлагаемый способ конденсации пара осуществляется следующим образом: Пары жидкости /под небольшим избыточным давлением/ из корпуса 2, который нагревается источником тепла 13, поднимаются вверх и уходят в радиальном направлении по тонкому зазору между крышкой 1 и кольцом 3, где происходит их конденсация. Достигнув канавки 4, конденсат утилизируется через отверстие 7 в дополнительную емкость 10. Необходимо отметить, что толщина зазора между кольцом 3 и крышкой 1 /свободно лежащей на кольце/ зависит как от веса крышки, так и от мощности источника тепла 13. Чем тяжелее крышка и слабее источник тепла, тем меньше зазор между крышкой и кольцом, а следовательно, эффективней происходит конденсация паров и тем уже может быть кольцо.

В случае выполнения в верхнем горизонтальном участке /кольцо, поз. 3 /емкости нескольких канавок с отверстиями, предложенный способ позволяет осуществить сепарацию жидкости на фракции, имеющие разные температуры конденсации. Процесс осуществляется по типу способа разделения фракций с помощью ректификационной колонны. В связи с тем, что горизонтальные участки между канавками /кольцевыми/ имеют разные температуры /в радиальном направлении температура падает/, в канавках будет собираться конденсат разных фракций. Интенсивность /скорость/ такого способа прямо пропорциональна градиенту температур. grad равен ΔT/Δx, где ΔT = T_пара - T_кольца, /ΔТ берется для данной канавки/, а Δх - половина зазора по вертикали между крышкой и кольцом. При этом несмотря на то, что ΔТ не принимает больших значений, Δх очень мало /0,3-0,01 мм для обычной кастрюли, с мощностью источника тепла 1-2 кВт/, и значит градиент принимает очень большое значение, т.е. конденсация идет гораздо быстрее и эффективнее, чем с помощью ректификационной колонны.

Необходимо отметить, что предлагаемый способ пригоден как для сепарации спиртосодержащих жидкостей на спирты - этиловый, метиловый, бутиловый и т.д. , так и, например, для выделения бензина, керосина и масла из нефтепродуктов.

Источники информации 1. Смирнов Г. А "Самогон. Оборудование и рецепты домашнего приготовления", издательство "Проспект" 1997 г., с. 30-38, глава "Оборудование для приготовления самогона в домашних условиях".

2. Крук В.И. "Самогон", издательство "Аквариум", 2000 г., с. 24-30, глава "Аппараты".

Формула изобретения

Способ конденсации и сепарации пара, включающий нагрев и доведение жидкости до кипения в емкости с последующим охлаждением пара и утилизацией конденсата в дополнительные емкости, отличающийся тем, что пар конденсируют в кольцевом зазоре между приподнятой избыточным давлением крышкой и верхним горизонтальным участком емкости, снабженным более одной канавкой с отверстиями для утилизации конденсата.

РИСУНКИ

Рисунок 1