Способ разделения смеси веществ и аппарат для его выполнения

ТЕт 111 Д;В. Н. Вольфсон СПОСОБ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСИ ВЕЩЕСТВ И АППАРАТ ДЛЯ ЕГО ВЫПОЛНЕНИЯЗаявлено 20 октября 944 года в Народный комиссариат черной металлургии СССР за Мо 534 б (334919) Опубликовано 30 ноября 1949 годаИзвестен 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 затвердевает,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 расположенных полых цилиндровнеподвижного 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 б 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 образовавшуюсяжидкую фазу к охлаждаемому цилиндру 1 ит. д.139Таким обр азом, осуществляетсянепрерывный процесс чередующихся плавления и затвердения илирастворения и кристаллизации.Компонент, имеющий более низкую температуру плавления илиболее высокую растворимость, удаляется из аппарата сверху черезштуцер 9. Компонент с более высокой температурой плавления и сболее низкой растворимостью удаляется из аппарата снизу черезштуцер 10.Во время работы весь объем аппарата заполнен обрабатываемойсмесью, что достигается поднятиемсливной трубы,Положение аппарата (вертикальное или горизонтальное), материал,из которого он должен быть изготовлен, форма теплопередающейповерхности, конфигурации перегородок и ножа, скорость вращения,вид греющего и охлаждающегоагентов и количество разделяющихэлементов аппарата определяютсясвойствами обрабатываемой системыи составляющих ее компонентов.При обработке систем, состоящихиз трех и более компонентов, необходимо установить несколько аппаратов или осуществить промежуточный отбор выделенных компонентовВ коксохимической промышленности этот метод может оказатьсяэффективным для разделения продуктов, получаемых,из смолы, а также для обработки других веществ. Предмет изобретения1, Способ разделения смеси веществ с различной температурой плавления или кристаллизации путем чередования фазовых превращений, 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, о т л и ч а ющ и й с я тем, что он снабжен направляющими кольцами 8, расположенными под перегородками б и предназначенными для подачи жидкои фазы, поступающей с выше- расположенной перфорированной перегородки б к охлаждаемому цилиндру 1.4. Видоизменение аппарата по пи. 2 и 3, отли ч а ющееся тем, что к вращающемуся цилиндру 1 прикреплен нож в форме спирали б, 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.