Десублиматор

Изобретение относится к устройствам для выделения из газовой фазы кристаллических веществ и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности. Десублиматор включает, по крайней мере, один неподвижный цилиндрический корпус со стационарными ножами и их охлаждающей рубашкой, внутренний вращающийся барабан с ножами, проходящими при вращении через промежутки стационарных ножей, сборник кристаллов. Неподвижный цилиндрический корпус установлен вертикально на люке, внутренний барабан выполнен в виде набора полых конусных линз, внутренние и наружные диаметры которых соединены между собой вглухую. На наружных диаметрах дисков установлены ножи, имеющие форму треугольника. На наружном неподвижном цилиндрическом корпусе установлены ножи, имеющие форму ромба, передняя часть которых размещается во впадинах между конусными дисками линз. Нижний торец вертикального неподвижного цилиндрического корпуса десублиматора установлен на люке горизонтального сборника кристаллов, внутри которого имеется винтовая мешалка с винтовой лопастью. В верхней части сборника кристаллов имеется штуцер для выхода газов, а в нижней части - штуцер для вывода кристаллов. Изобретение позволяет увеличить тепломассообменную поверхность десублиматора при небольшом объеме и повысить его производственную мощность. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности, где требуется выделить из газовой фазы кристаллические вещества, например в производстве фталевого ангидрида из нафталина, камфары из борнеолов, никотиновой кислоты из бета-пиколина и т.п.

Известен десублиматор для выделения кристаллов из газовой фазы, например, описанный в книге А.Н.Плановского и Д.А.Гуревича "Аппаратура промышленности полупродуктов и красителей". - Москва, 1961, - стр.448, рис.270.

Недостатком описанной конструкции аппарата является его небольшая рабочая теплообменная поверхность в единице объема, а следовательно, и низкая производительность. Кроме того, внутренние элементы аппарата не очищаются от осевших кристаллов.

Недостатком известных аппаратов для десублимации веществ из газовой фазы является периодичность их действий, обусловленная необходимостью удаления из них кристаллических веществ либо механическим путем, либо кратковременным обогревом поверхности десублимации, как это имеет место в производстве фталевого ангидрида из нафталина (Д.А.Гуревич - Фталевый ангидрид. - Москва, Химия. - 1968).

Для интенсификации процесса предлагается десублиматор (Авт. свидет. СССР №1057058, МПК3 B 01 D 7/02, 1983), включающий корпус с установленными в нем гофрированными трубками с донышками, ограничитель хода гофрированных трубок, патрубки подвода и отвода технологических газов, трубки подвода хладагента и патрубки его отвода, каждая трубка подвода хладагента установлена коаксиально гофрированной трубке.

К недостаткам десублиматора относится то, что внутренние стенки также не очищаются от осевших кристаллов.

Известен десублиматор для выделения продуктов из парогазовой смеси (Патент РФ №2047313, МПК6 B 01 D 7/00, 8/00, 1995), выполненный в виде теплообменника с трубами, снабженными наружным оребрением, которое выполнено перфорированным, при этом площадь перфорации составляет 20-70% от общей площади поверхности оребрения.

Этот аппарат имеет те же недостатки, что и описанный выше десублиматор.

Наиболее близким техническим решением является конденсатор паров возгоняемых веществ (Авт. свидет. СССР №116143, кл. 17d, 401, 17f, 10, 1958). В этом аппарате процесс десублимации и вывод кристаллов ведется непрерывно благодаря наличию охлаждаемого корпуса и внутреннего барабана с установленными на корпусе и барабане срезающих осадок ножей.

Недостаток этой конструкции в небольшой тепломассообменной поверхности, приходящей на единицу объема, а следовательно, и производительности.

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является разработка десублиматора большой производственной мощности, с большой тепломассообменной поверхностью в небольшом объеме.

Поставленная задача решается с помощью десублиматора для десублимации газообразных веществ, включающего, по крайней мере, один, неподвижный цилиндрический корпус со стационарными ножами и их охлаждающей рубашкой, внутренний вращающийся барабан с ножами, проходящими при вращении через промежутки стационарных ножей, сборник кристаллов. Неподвижный цилиндрический корпус установлен вертикально на люке, внутренний барабан выполнен в виде набора полых конусных линз, внутренние и наружные диаметры которых соединены между собой вглухую, на наружных диаметрах дисков установлены ножи, имеющие форму треугольника, на наружном неподвижном цилиндрическом корпусе установлены ножи, имеющие форму ромба, передняя часть которых размещается во впадинах между конусными дисками линз, а нижний торец вертикального неподвижного цилиндрического корпуса десублиматора установлен на люке горизонтального сборника кристаллов, внутри которого имеется винтовая мешалка с винтовой лопастью, в верхней части сборника кристаллов имеется штуцер для выхода газов, а в нижней части - штуцер для вывода кристаллов.

Десублиматор предпочтительно может быть выполнен из нескольких, например четырех, неподвижных цилиндрических корпусов, сборник кристаллов снабжен винтовой мешалкой с правой и левой навивкой, штуцер для выхода газов в сборник кристаллов установлен в центре, а нижний штуцер для вывода кристаллов содержит роторный лопастной выгружатель, сборник кристаллов снабжен рубашкой и штуцерами для входа и выхода хладагента.

С целью очистки люков сборника от кристаллов в люках сборника на нижнем торце внутреннего вращающегося полого барабана установлены мешалки с очищающими ножами, при этом мешалки закреплены болтами к осям внутренних барабанов десублиматоров.

Внутри полого внутреннего вращающегося барабана установлена труба для подачи хладагента.

На Фиг.1 изображен барабанный десублиматор и его разрез по А-А. На Фиг.2 изображен общий вид десублиматора, состоящего из четырех вертикальных неподвижных цилиндрических корпусов.

Десублиматор состоит из одного (Фиг.1) или нескольких наружных вертикальных неподвижных цилиндрических корпусов 1 (Фиг.2), установленных на горизонтальных люках 2 сборника кристаллов 3, имеющего рубашку 4, внутри винтовую мешалку 5 с правой и левой навивкой, штуцером 6 для вывода газов, штуцером 7 с роторным лопастным выгружателем кристаллов 8, штуцерами 9 для входа и выхода хладагента 10.

Корпуса десублиматора 1 снабжены рубашкой 11, штуцерами для входа и выхода хладагента 12, сборной пластины 13, на которой смонтированы в шахматном порядке ножи 14, выполненные в форме ромба, крышки 15, на которой имеется штуцер 16 для ввода внутрь аппарата газовой фазы, подшипниковый и сальниковый узлы 17, а также привод 18 и зубчатая шестеренная пара 19.

Корпус десублиматора своим торцевым фланцем установлен на люке 2 сборника кристаллов 3. Между фланцами корпуса десублиматора и люка 2 размещается крестовина 20 с подпятником для удержания внутреннего вращающегося полого барабана 21, который состоит из набора полых конусных линз 22, на наружных концах которых установлены ножи 23, имеющие форму треугольника. Внутренний барабан 21 снизу своим валом заходит в гнездо подпятника крестовины 20, а верхним концом вала в подшипниково-сальниковый узел 17, крышки 15. Внутри полого внутреннего барабана 21 установлена труба 24 для подачи хладагента. Последняя закреплена на крышке 15 кронштейнами 25 и имеет штуцера для входа и выхода хладагент. К нижней оси внутреннего барабана закреплена мешалка 26 с ножами для очистки стенки люка 2 от кристаллов.

Десублиматор работает следующим образом.

Через штуцера 16 в десублиматор вводится газовая фаза, которая под воздействием охлаждаемых поверхностей наружных вертикальных неподвижных цилиндрических корпусов 1 и внутренних вращающихся полых барабанов 21, охлаждаемых хладагентом, подаваемым через трубу 24, десублимируется и в виде твердого кристаллического вещества осаждается на внутренней поверхности наружных вертикальных корпусов 1 и наружных поверхностях внутренних вращающихся полых барабанов. При этом так как внутренние вращающиеся полые барабаны выполнены из набора конусных полых линз 22, имеется развитая поверхность тепломассообмена. При вращении внутренних вращающихся полых барабанов они своими ножами 23 срезают кристаллический осадок вещества с внутренней поверхности цилиндрических корпусов 1, а ромбообразными ножами 14, установленными в корпусах 1, очищается поверхность конусных линз 22 внутренних вращающихся полых барабанов десублиматора. При этом ножи 23 проходят между ножами 14. Срезанный порошок через опорную крестовину 20 люка 2 поступает в сборник кристаллов 3, при этом осевшие кристаллы вещества на стенках люков 2 счищаются при помощи мешалки с ножами 26.

С помощью мешалки 5 кристаллический порошок транспортируется в центр сборника 3 и через штуцер 7 роторным лопастным выгружателем 8 выводится из десублиматора. Отработанные газы через штуцер 6 направляются на циклон и фильтр для улавливания уноса порошка, а очищенный газ направляется далее по своему назначению.

Таким образом, предлагаемый десублиматор обладает высокой тепломассообменной поверхностью и имеет высокую производительность.

1. Десублиматор для десублимации газообразных веществ, включающий неподвижный цилиндрический корпус со стационарными ножами и их охлаждающей рубашкой, внутренний вращающийся барабан с ножами, проходящими при вращении через промежутки стационарных ножей, сборник кристаллов, отличающийся тем, что содержит, по крайней мере, один неподвижный цилиндрический корпус, установленный вертикально на люке горизонтального сборника кристаллов, внутренний вращающийся полый барабан выполнен в виде набора полых конусных линз, внутренние и наружные диаметры которых соединены между собой вглухую, на наружных диаметрах дисков установлены ножи, имеющие форму треугольника, на наружном цилиндрическом корпусе установлены ножи, имеющие форму ромба, передняя часть которых размещается во впадинах между конусными дисками линз, внутри сборника кристаллов имеется винтовая мешалка с винтовой лопастью, в верхней части сборника кристаллов имеется штуцер для выхода газов, а в нижней части - штуцер для вывода кристаллов.

2. Десублиматор по п.1, отличающийся тем, что выполнен из четырех неподвижных цилиндрических корпусов, сборник кристаллов снабжен винтовой мешалкой с правой и левой навивкой, штуцер для выхода газов в сборник кристаллов установлен в центре, а нижний штуцер для вывода кристаллов содержит роторный лопастной выгружатель, сборник кристаллов снабжен рубашкой и штуцерами для входа и выхода хладагента.

3. Десублиматор по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что на нижнем торце внутреннего вращающегося полого барабана установлена мешалка с ножами для очистки стенки люка от кристаллов.

4. Десублиматор по п.1, отличающийся тем, что внутри полого внутреннего вращающегося барабана установлена труба для подачи хладагента.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для осушки газа. .

Изобретение относится к оборудованию для переработки сублимирующихся материалов, в частности для проведения процесса десублимации гексафторида урана, обогащенного изотопом уран-235.

Изобретение относится к десублимационной технике и может быть использовано в химической и фармацевтической промышленности для получения композиционных материалов, в том числе мелко- и ультрадисперсных.

Изобретение относится к оборудованию для переработки сублимирующихся материалов и предназначено для проведения процесса сублимации-десублимации гексафторида урана, обогащенного ураном-235.

Изобретение относится к оборудованию для последовательного проведения десублимации и очистки гексафторида урана от легколетучих примесей вакуумной отгонкой и может использоваться в химической отрасли промышленности и цветной металлургии.

Изобретение относится к способам извлечения редких металлов и может быть использовано для выделения рения и других редких и благородных металлов из газовых выбросов действующих вулканов, фумарольных газов, газовых эманаций лавовых потоков, лавовых озер.

Изобретение относится к оборудованию для переработки сублимирующихся материалов и может быть использовано в технологии урановых производств. .

Изобретение относится к оборудованию для переработки сублимирующих метариалов и предназначено для проведения процесса сублимации-десублимации U F6, обогащенного U235.

Изобретение относится к методу выделения диангидрида пиромеллитовой кислоты из высокотемпературного газа, содержащего его пары, в частности из высокотемпературного контактного газа, образующегося при парофазном окислении дурола.

Изобретение относится к технике очистки газов от паров растворителей с переводом этих паров в конденсат, пригодный для дальнейшего применения по прямому назначению, и может быть использовано в машиностроении, нефтехимической, химической и других отраслях промышленности

Изобретение относится к десублимационной технике и может быть использовано в химической и фармацевтической промышленности для получения смеси мелко и ультрадисперсных материалов в малых объемах продукта

Изобретение относится к десублимационной технике и может быть использовано в химической и фармацевтической промышленности для получения смеси мелко- и ультрадисперсных материалов в малых объемах продукта

Группа изобретений относится к пищевой, химической, фармацевтической промышленности и может быть использовано, в частности, для разделения газопаровых смесей в сублимационных сушильных установках. Способ десублимационного фракционирования многокомпонентной системы включает подачу газопаровой смеси и хладагента для охлаждения поверхности десублимации с последующим удалением десублимата. Для охлаждения поверхности десублимации используют буферную жидкость, представляющую собой жидкость с низкой температурой замерзания, передающую теплоту от газопаровой смеси к хладагенту, в качестве которой используют, например, водный раствор этиленгликоля, причем концентрацию буферной жидкости в растворе подбирают таким образом, чтобы проходя через каскад десублиматоров температура ее замерзания в каждом десублиматоре была ниже, чем в предыдущем по ходу движения газопаровой смеси. Технический результат - разделение многокомпонентной системы на отдельные фракции в каскаде десублиматоров и упрощение процесса регулирования температуры в отдельных десублиматорах при вымораживании компонентов с использованием низкокипящего хладагента. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к получению газовых гидратов для хранения и транспортировки газа в энергетике и газовой промышленности. Газовые гидраты, например гидрат метана, получают низкотемпературной конденсацией молекулярных пучков разреженного пара и газа. Молекулярные пучки поступают в вакуумную камеру в зону распыления по раздельным паропроводам через сопла Лаваля, размещенные на выходе из паропроводов, и имеют на выходе из сопел температуру ниже 100 К. Технический результат - повышение скорости и экономичности получения газовых гидратов. 1 ил.

Изобретение относится к способу получения полимолочной кислоты. Способ получения полимолочной кислоты включает стадии: (i) осуществления полимеризации с раскрытием цикла, с использованием катализатора, и либо соединения деактиватора катализатора, либо добавки, блокирующей концевые группы, для получения неочищенной полимолочной кислоты с молекулярной массой более 10000 г/моль, (ii) очистки неочищенной полимолочной кислоты путем удаления и отделения низкокипящих соединений, включающих лактид и примеси, из неочищенной полимолочной кислоты посредством удаления летучих низкокипящих соединений в виде газофазного потока, (iii) очистки лактида из стадии удаления летучих компонентов и удаления примесей из газофазного потока испаренных низкокипящих соединений с помощью кристаллизации десублимацией из газовой фазы, в котором лактид очищают, и удаленные примеси включают остаток катализатора и соединение, содержащее по меньшей мере одну гидроксильную группу, при этом очищенный таким образом лактид затем полимеризуют, подавая его обратно в полимеризацию с раскрытием цикла. Заявлено также устройство для осуществления способа. Технический результат - упрощение технологии. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 10 ил., 2 табл., 2 пр.

Изобретение относится к десублимационной технике и может быть использовано в химической и фармацевтической промышленности. Способ десублимации твердых веществ включает загрузку не менее двух видов десублимируемых веществ в сублиматоры, их расплавление и возгонку с образованием разнородных сублимированных паров, взаимодействие сублимированных паров с холодным газом-носителем над верхней секцией парогазораспределительной камеры сублиматора, расположенного соосно парогазораспределительной камере, до состояния пересыщения парогазовых смесей, десублимацию готовой смеси паров с образованием частиц требуемых размеров и отделение готового продукта, при этом перед десублимацией на выходе из каналов верхней секции парогазораспределительной камеры осуществляют начальное смешение паров веществ еще в сублимированной фазе путем направления их потоков под углом навстречу друг к другу, с последующей десублимацией одновременно с окончательным их смешением в одной зоне - зоне смешения-десублимации при взаимодействии с холодным газом-носителем по мере движения в смесителе-десублиматоре. Устройство для осуществления данного способа содержит сублиматоры 1, 2, парогазораспределительную камеру 3 с решеткой 13 и каналами для подачи паров десублимируемых продуктов 7, 8 и холодного газа–носителя 25, десублиматор 9 и узлы отделения готового продукта 26, 28, при этом десублиматор совмещен со смесителем и является смесителем-десублиматором 9, под ним расположена парогазораспределительная камера 3, состоящая из двух секций - нижней 5 и верхней 6, нижняя секция 5 находится на одном из сублиматоров 1, расположенном соосно парогазораспределительной камере 3, смеситель–десублиматор 9, парогазораспределительная камера 3 и сублиматор 1, расположенный соосно парогазораспределительной камере 3, расположены в одном корпусе, второй сублиматор 2 расположен снаружи от корпуса и связан с нижней секцией 5 парогазораспределительной камеры 3 обогреваемым паропроводом 4, причем каналы 7, 8 парогазораспределительной камеры 3 с решеткой 13 выполнены кольцевыми, а центральный ее канал - в виде цилиндрической трубы, в отверстия каналов для подачи паров десублимируемых продуктов установлены насадки 16, 17, 18, причем насадка центрального канала 16 установлена по оси парагазораспределительной камеры 3 и выполнена конической формы, остальные насадки 17 на отверстия каналов II выполнены кольцевыми с поперечным сечением в виде равнобедренного треугольника, а стенки кольцевых насадок наклонены к продольной оси парогазараспределительной камеры 3 с образованием двухсторонних щелей для выхода паров сублимата в направлении к центру смесителя-десублиматора 9 и к его боковой стенке, а во внешнем кольцевом канале I выполнена односторонняя щель между внутренней стенкой кольцевой насадки 18 и отверстием внешнего кольцевого канала I для выхода паров сублимата в направлении к центру смесителя-десублиматора 9, при этом входные отверстия 14 в каналах нижней секции 5 парагазораспределительной камеры 3 выполнены над сублиматором 1, расположенным соосно парогазораспределительной камере 3, входные отверстия 11 каналов верхней секции 6 расположены над нижней секцией 5 парогазораспределительной камеры 3, а решетка 13, установленная в верхней части верхней секции 6 парогазораспределительной камеры 3, выполнена из отдельных колец, и все кольцевые каналы 7 в нижней секции 5 парогазораспределительной камеры 3 имеют радиальные перетоки 10 для распределения пара сублимата из второго сублиматора 2, расположенного снаружи от корпуса, по всей нижней секции, а в верхней секции 6 парогазораспределительной камеры 3 все кольцевые каналы 8 имеют радиальные перетоки 12 для распределения холодного газа-носителя по всей верхней секции 6. Техническим результатом изобретения является возможность получения смеси мелко- и ультрадисперсных материалов в объемах продукта массой не более 3 мг. 2 н.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл.

Изобретение относится к устройствам для выделения из газовой фазы кристаллических веществ и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности

Наверх