Способ разделения смеси веществ и аппарат для его выполнения

 

¹ 73495

СССР

Класс 12g, 1о

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ тЕт111 ;. .:г °

В. H. Вольфсон

СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСИ BEULECTB

И АППАРАТ ДЛЯ ЕГО ВЫПОЛНЕНИЯ

Заявлено 20 октября !944 года в Народный комиссариат черной металлургии СССР за № 534á (334919) Опубликовано 30 ноября 1949 года

Известен способ разделения смеси веществ, отличающихся друг от друга температурой плавления или кристаллизации, путем периодического отделения твердой фазы от жидкой.

В отличие от указанного периодического способа предлагаемый способ при помощи аппарата, конструкция которого описана ниже, создает непрерывность процесса разделения смеси веществ с.получением чистых компонентов этой смеси.

За время пребывания смеси в аппарате ее подвергают поочередно нагреванию и охлаждению до температур, при которых один из компонентов смеси плавится или затвердев ает, Кристаллы, выпадающие в виде тонкой пленки на охлажденной поверхности, срезаются при помощи особого приспособления, перемещаются к нагреваемой поверхности и плавятся (растворяются). Потоки кристаллов и расплава (раствора) движутся через аппарат непрерывно в противоположных друг другу направлениях. Таким образом, обеспечивается процесс непрерывного разделения компонентов смеси, отличающихся температурой плавления или растворимостью.

Аппарат, изображенный схематически на фиг. 1, выполнен в виде двух концентрически расположснHbIx полых цилиндров -- неподвижного 2 и вращающегося 1. В цилиндр 1 подается снизу схлаждающий агент, например,. вода или рассол. В рубашку 3 поступает сверху греющий агент. Концентрическое пространство между цилиндрами 1:и 2 заполняется разделяемой двухкомпонентной жидкой смесью, поступающей непрерывно через штуцер 4.

Вследствие охлаждения поверхности цилиндра 1 образуется корка затвердевающего вещества или кристаллов, которая срезается неподвижно укрепленным ножом 5 и попадает на перфорированные перегородки б, предназначенные для перемещения твердой фазы к нагреваемому цилиндру 2. Твердое вещество при соприкосновении с поверхностью цилиндра 2 плавится (или растворяется) и через отверстия,7 в перегородках б попадает на направляющие кольца 8, которые подают образовавшуюся жидкую фазу к охлаждаемому цилиндру 1 и т. д.

139 № 73495

140

Таким обр азом, осуществляется непрерывный процесс чередующихся плавления и затвердения или растворения и кристаллизации.

Компонент, имеющий более низкую температуру плавления или более высокую растворимость, удаляется из аппарата сверху через штуцер 9. Компонент с более высокой температурой плавления и с более низкой растворимостью удаляется из аппарата снизу через штуцер 10.

Во время работы весь объем аппарата заполнен обрабатываемой смесью, что достигается поднятием сливной трубы.

Положение аппарата (вертикальное или горизонтальное), материал, из которого он должен быть изготовлен, форма теплопередающей поверхности, конфигурации перегородок и ножа, скорость вращения, вид греющего и охлаждающего агентов и количество разделяющих элементов аппарата определяются свойствами обрабатываемой системы и составляющих ее компонентов.

При обработке систем, состоящих из трех и более компонентов, необходимо установить несколько аппаратов или осуществить промежуточный отбор выделенных компонентов

В коксохимической промышленности этот метод может оказаться эффективным для разделения продуктов, получаемых,из смолы, а также для обработки других веществ.

Предмет изобретения

1. Способ разделения смеси веществ с различной температурой плавления или кристаллизации путем чередования фазовых превращен.ий, отличающийся тем; что разделяемую смесь веществ непрерывно вводят в среднюю часть аппарата, в котором ее подвергают многократно чередующимся нагреванию и охлаждению до температур, при которых один из компонентов смеси плавится или отвердевает, что дает возможность непрерывно удалять компонент с более высокой температурой плавления через штуцер, расположенный внизу аппарата, а компонент с низкой температурой плавления через верхний штуцер.

2. Аппарат для выполнения способа по и. 1, отличающийся тем, что он выполнен в виде двух расположенных концентрически полых цилиндров: неподвижного 2 и вращающегося 1, кольцевое пространство между которыми, заполняемое непрерывно разделяемой смесью, разделено на ряд секций перфорированными перегородками 6, предназначенными для перемещения через них твердой фазы, снимаемой ножом 5, с охлаждаемого цилиндра 1 к нагреваемому цилиндру 2.

3. Аппарат по п. 2, отл ич а юшийся тем, что он снабжен направляющими кольцами 8, расположенными под перегородками б и предназначенными для подачи жидкои фазы, поступающей с вышерасположенной перфорированной перегородки б к охлаждаемому цилиндру 1.

4. Видоизменение аппарата по пи. 2 и 3, отличающееся тем, что к вращающемуся цилиндру 1 прикреплен нож в форме спирали 5, прилегающей с небольшим зазором к внутренней поверхности неподвижного цилиндра 2, предназначенный для снятия твердой фазы с охлаждаемого наружного цилиндра 2 и перемещения ее к нагреваемому внутреннему цилиндру 1.