Гидроциклон

(51) 4 В 04 С 9/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ хническии инстА. И. Пронин,иков 97 тво СССР 5(24, 1985 С:Р 00 СР ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(57) Изобретение относится к разделению в гидроциклонах жидких неоднородных систем, содержащих компоненты с различной летучестью, и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей, пиШевой и других отраслях промышленности. Цель изобретения - повышение эффективности разделения жидких неоднородных систем, содержащих легкий летучий и тяхкслый малолетучий компоненты. Гидроциклон состоит из корпуса (К) 1 с входным 2, сливным 3 и песковым 4 патрубками, сборником 5 тяжелой фракции, через дроссель 61360807 соединенный с испарительной камерой (ИК) 7. ИК 7 выполнена со штуцерами вывода паровой 8 и жидкой 9 фаз, между которыми . расположен испарительный элемент (ИЭ) 10 и каплеотбойник 11. Гидроциклон снабжен отсасывающим элементом, выполненным в виде осевой трубки 12, соединенной трубопроводом 13 со штуцером 8 ИК 7. Исходная система под давлением через входной патрубок 2 поступает в К 1, где приобретает вращательное движение. Под действием центробежных сил происходит ее разделение с образованием легкой фракции, обедненной тяжелым малолетучим компонентом, которая выводится через сливной патрубок 3, и тяжелой фракции, обогащенИзобретение относится к разделению в гидроциклонах. жидких неоднородных сис тем, содержащих компоненты с различной летучестью, и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей, пишевой и других отраслях промышленности.Цель изобретения - повышение эффективности разделения жидких неоднородных систем, содержащих легкий летучий и тяжелый малолетучий компоненты.На чертеже представлен гидроциклон, общий вид.Гидроциклон состоит из корпуса 1 с входным 2, сливным 3 и песковым 4 патрубками. К последнему присоединен сборник 5 тяжелой фракции, через дроссель 6 (например, дроссельную шайбу) соединенный с испарительной камерой 7. Камера выполнена со штуцером 8 вывода паровой фазы, расположенным в верхней части камеры, и штуцером 9 вывода жидкой фазы, выполненным в нижней части камеры. Между указанными штуцерами в испарительной камере расположен испарительный элемент 1 О, предназначенный для создания развитой поверхности испарения, выполненный в виде нескольких последовательно расположенных одна под другой конусообразных полок (возможно другое выполнение испарительного элемента, например, в виде трубчатой насадки и т.п.). Для интенсификации процесса испарения испарительный элемент может быть выполнен обогреваемым, например, посредством подачи внутрь полок горячего теплоносителя. Для предотвращения выноса с паровой фазой капель жидкости, поступающей в испарительную камеру (что ведет к снижению эффективности разделения),5 10 15 20 25 30 35 ной тяжелым малолетучим компонентом, которая выводится через песковый патрубок 4 в сборник 5, а затем через дроссель 6 - в ИК 7. Последняя благодаря соединению ее с осевой трубкой 12 находится под разрежением, создаваемым вращающимся потоком жидкости в осевой зоне К 1. Тяжелая фракция, перетекая в виде пленки по полкам ИЭ 10, под действием разрежения вскипает и испаряется с образованием паров легколетучего компонента, которые отсасываются в осевую зону К 1, где смешиваются с потоком легкой фракции и выводятся через сливной патрубок 3. Обогащенный тяжелый компонент выводится из ИК 7 через штуцер 9. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. перед штуцером вывода паровой фазы установлен каплеотбойник 11. Гидроциклон снаб жен отсасывающим элементом, предназначенным для создания разрежения (вакуума) в испарительной камере, отсасывания из нее паров испаряющейся жидкости и смешения их с потоком легкой фракции, выводимой через сливной патрубок гидроциклона, Отсасывающий элемент выполнен в виде осевой трубки 12, установленной соосно в сливном патрубке 3 (возможна установка осевой трубки и в песковом патрубке 4, однако при этом снижается надежность гидро- циклона относительно забивки лескового патрубка и соединенной трубопроводом 13 со штуцером 8 испарительной камеры.Возможно выполнение отсасывающего элемента в виде струйного насоса, установленного на сливном патрубке гидроциклона и соединенного всасывающей камерой со штуцером 8. Первый вариант отсасываю- щего элемента (чертеж) используют в том случае, когда в испарительной камере необходимо создать возможно более высокий вакуум, а второй вариант используют, когда вакуум не требуется, но необходимо отсасывать большое количество паров. Общим для обоих вариантов отсасывающего элемента является то, что он приводится в действие энергией потока жидкости, обрабатываемой в гидроциклоне, т.е. внутренним источником энергии.Гидроциклон работает следующим образом.Исходная разделяемая система (суспензия, эмульсия), содержащая легкий и тяжелый компоненты, последний из которых является малолетучим по сравнению с пер1360807 Фордгула изобретения Составитель 1. Баранов Редактор И. Шулла Техред И. Верес Корректор И.Муска Заказ 5779/11 Тираж 517 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 45 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4вым, под давлением через входной патрубок 2 поступает в корпус 1, где приобретает вращательное движение. Под действием центробежных сил происходит разделение исходной системы с образованием легкой фракции, обедненной тяжелым малолетучим компонентом, которая выводится из корпуса через сливной патрубок 3, и тяжелой фракции, обогащенной тяжелым мало- летучим ком понентом, которая выводится через песковый патрубок 4 в сборник 5, а затем через дроссель б - в испарительную камеру 7. Последняя благодаря соединению ее с осевой трубкой 12 находится под разрежением, создаваемым вращающимся потоком жидкости в осевой зоне корпуса 1, Тяжелая фракция, перетекая в виде пленки по полкам испарительного элемента 10, под действием разрежения (а при необходимости и дополнительного подвода тепла) вскипает и интенсивно испаряется с образованием паров легколетучего компонента. Последние отсасываются из испарительной камеры в осевую зону корпуса, где смешиваются с вращающимся потоком легкой фракции и вместе с ним выводятся через сливной патрубок 3. Тяжелый компонент, являясь малолетучим, при движении тяжелой фракции по полкам испарительного элемента практически не испаряется, благодаря чему его концентрация в жидкой фазе, выводимой из испарительной камеры через штуцер 9, повышается.Таким образом, в предлагаемом гидро- циклоне происходит дополнительное обогащение продуктов разделения: легкой фракции -- легким, а тяжелой фракции - тяжелым компонентами, т.е. эффективность разделения повышается. Например, применение предлагаемогогидроциклона при разделении жидкой неоднородной системы, образзчощейся в производстве поликарбонатной смолы (метиленхлорид - ацетон - низкомолекулярный полимер), позволяет по сравнению с известным 10 повысить концентрацию нелетучего низкомолекулярного полимера в тяжелой фракции, выводимой из аппарата, с 1 - 1,2 до 9 - 10 мас./ т.е. в 8 - 10 раз, и существенно снизить за счет этого потери легкого компонента (смеси метиленхлорида с ацетоном) на стадии разделения. 1. Гидроциклон, включающий корпус с20 входным, сливным и песковым патрубками,соединенный с последним сборник и отсасывающий элемент, отХичающиг)ся тем, что,с целью повышения эффективности разделения жидких неоднородных систем, содер 25 жащих легкий летучий и тяжелый малолетучий компоненты, он снабжен испарительнойкамерой с дросселем и штуцерами выводапаровой и жидкой фаз, при этом испарительная камера соединена со сборникомчерез дроссель и с отсасывающим элемен 30 том через штуцер вывода паровой фазы.2. Гидроциклон по п. 1, от.гггчающийеятем, что испарительная камера выполненас испарительным элементом, расположенныммежду штуцерами вывода паровой и жидкойфаз,35