Ректификационная колонна

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М К, 3 с присоединением заявки Йо -В 01 0 3/20 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения В. В. Кафаров, В.Н. Ветохин и М,Б. Глебов Г; - уФ5 Московский ордена Ленина и ордена Тр дсвого, Красного Знамени химико-технологический инсти Я 1 им.М.-И.Менделеева(54) РЕКТИФИКЛЦИОННАЯ КОЛОННР,Изобретение относится к аппаратам химической технологии, а более конкретно к устройству ректификационных колонн, на тарелках которых5 (всех, либо части из них) в процессе работы образуется трехфазная система.Известна тарелка ректификационной колонны, состоящая из перфорированного полотна и двух переливных10 устройств, одно из которых выполняет функции приемника стекающей жидкости и равномерного распределения ее по барботажному полотну, а второе обеспечивает перелив жидкости на ниже- расположенную тарелку и гидравлический затвор, препятствующий прохождению пара через переливное устройство 11).Недостатком известной конструкции тарелки при ректификации трехфазных систем (жидкость-жидкость-пар) является перемешивание двух жидких фаз в процессе барботажа пара через систему жидкость-жидкость, которое приводит к невозможности вывода одной из фаз в качестве целевого продукта. Кроме того, основным недостатком известной тарелки является повышенный расход энергии греющего пара и охлаждающей воды, которые расходуются на 30 транспортировку готового продукта по колонне, на его испарение и конденсацию в кипятильнике и дефлегматоре.Известна ректификационная колонна, содержащая корпус и расположенные по высоте тарелки в виде основания с контактными элементами и переливное устройство, включающее карман с расположенной в нем трубой, и перегородку (2).Однако известная колонна требует больших затрат энергии на разделение и не позволяет разделять несмешивающиеся жидкости.Целью изобретения является уменьшение требуемых затрат энергии на разделение трехфазной смеси методом ректификации за счет повышенной эффективности разделения ректификационной тарелки гравитационным отделением одной из жидких фаз, что повысит содержание целевого продукта в выходных потоках колонны и, следовательно, позволит снизить количество жидкости, подаваемой на орошение колонны (флегмовое число)., и таким образом уменьшить расход греющего пара и охлаждающей воды на единицу получаемого продукта.Указанная цель достигается тем, что карман снабжен глухим днищем и размещенной между перегородкой и трубой вертикальной пластиной, нижний конец которой расположен на уровне границы раздела фаз, и нижняя часть трубы расположена под глухим днищем.Целесообразно карман снабжать расположенными на наружной стенке корпуса штуцерами для отвода Фаэ. На чертеже изображена ректификационная колонна, продольный разрез.Колонна содержит корпус 1, в котором расположены тарелки в виде барботажного полотна 2 и переливного устройства, включающего вертикальную 15 стенку 3, глухое днище 4, через которое проходит вертикальная трубка 5 от верхнего уровня жидкости до приемного устройства 6 нижерасположенной тарелки 7. Параллельно вертикальной 2 О стенке 3 устройства расположена перегородка 8, опущенная от верхнего уровня жидкости до границы раздела Фаз а Для отвода легкой Фазы б в верхней части переливного устройства располо- с, жен штуцер с вентилем 9, а тяжелой фазы в - штуцер с вентилем 10 колонна имеет штуцер 11 для подачи Фаз.Колонна работает следующим образом.Жидкость, стекающая с барботажного полотна 2, по каналу, образованному вертикальной стенкой 3 перелив- ного устройства и перегородкой 8, поступает на границу раздела Фаз не смешиваясь с основной массой жидкости. Под действием гравитационной силы тяжелая фаза сосредотачивается в нижней части устройства, а легкая - в верхней. При необходимости вывода тяжелой фазы как продукта либо для 4 О ее дальнейшей переработки она выводится из колонны через штуцер с вентилем 10, а легкая Фаза - через переливные трубки 5 стекает в приемное устройство 6 нижерасположенной тарелки 7. В случае отбора в качестве продукта легкой Фазы вывод ее осуществляется через вентиль со штуце- ром 9. Тяжелая Фаза при этом отбирается через вентиль со штуцером 10,а подается через штуцер 11. При отсутствии необходимости раздельного отбора фаз смесь будет поступать на нижерасположенную тарелку по переливным трубкам 5 без расслаивания.Применение предлагаемой конструкции барботажной тарелки позволит уменьшить затраты энергии на разделение трехфазной смеси методом ректификации за счет уменьшения флеГ- мового числа и, следовательно, уменьшения затрат энергии на охлаждение дефлегматора и уменьшения расхода греющего, пара для испарения жидкости в кубе колонны. Кроме того, появляется возможность повысить качество разделения (чистоту продуктов) либо уменьшить количество тарелок в колонне, то есть ее высоту, для достижения заданной степени разделения. Формула изобретения1. Ректификационная колонна, содержащая корпус и расположенные повысоте тарелки в виде основания сконтактными элементами и переливное устройство, включающее карманс расположенной в нем трубой, и перегородку, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью уменьшения требуемых затрат энергии на разделениетрехфазной смеси за счет эффективности разделения гравитационным отделением одной из жидких Фаз, карманснабжен глухим днищем и размещенноймежду перегородкой и трубой вертикальной пластиной, нижний конец которойрасположен на уровне границы разделаФаз, и нижняя часть трубы расположенапод глухим днищем.2. Колонна по п.1, о т л и ч а ю -щ а я с я тем, что карман снабженрасположенными на наружной стенкекорпуса штуцерами для отвода фаз.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Кафаров В.В. Основы массопередачи, М., 1972, с, 339-349.2, Патент США Р 2394679,кл. 261 - 114, 1946.- 814381 Составитель С. БараТехред М.Голинка КорректорС. Шекмар Редактор В. Данко одписное Заказ 870/б ППП "Патент",г, Ужгород, ул. Проектная л Тир НИИПИ Государст по делам изоб 035, Москва, Ж 706 Пнного комитета СССРтений и открытийРаушская наб.; д. 4