Перегонная колонна

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскнвСоцнаунстнческнкРеснублнк ю)1000047(22) Заявлено 300981 (21) 3342132/23-26с присоедииеиием заявки Нов РИ И. Кп. В 01 Э 3/20 Государствеииый комитет СССР по делам изобретеиий и открытийИ.П.Слободяник Красиодарский ордена Трудового Красного Э амещполитехнический институт .о-ОТд(54 ) ПЕРЕГОННАЯ КОЛОННА Изобретение относится к устройствам для отгонки эфирного масла изцветков розы под вакуумом и можетнайти применение в эфиромасличнойпромвваленности,Известна перегонная тарельчатаяколонна для перегонки барди илищюжжевых осадков винодельческогопроизводства, содержащая расположенные по высоте тарелки с арочнымипрорезями для прохода пара, сегментные сливные карманы и сливные трубыдля слива жидкости с верхних на ниж.ние тарелки,.направление арочныхпрорезей в периферийной части тарелкирадиальные, от периферии к центру,для направления твердых частиц, содержащихся в жидкой фазе, в центртарелки, на остальной части тарелкинаправление осей прорезей тангенциальное (.1,Перегонная тарельчатая колонна обладает низким гидравлическим сопротивлением по сравнению с колоннойс колпачковыми .тарелками и успешноиспользуется для перегонки дрожжевыхосадков винодельческого производства, когда в жидкой фазе имеются твердые частицы. Однако она непригоднадля отгонки эфирных масел из цветков розы в -.вязи с необходимостью нахождения твердой фазы в слое жидкости(рассола ) в. условиях гидродистилля ции.Известна перегонная тарельчатаяколонна для отгонки эфирного маслаиэ цветков розы, содержащая расположенные по высоте массообменные тарелки, каждая иэ которых включает.основание, в центре которого помещенпаровой натрубок с окнами, колпакнад патрубком с зубчатыми прорезямив нижней кромке, перегородку и переливной патрубок для слива жидкостисфверхней на нижнюю тарелку, для чеговерхняя кромка переливного патрубкарасположена ниже верхней кромки перегородки, на соседних по высоте тарелках переливные патрубки расположеныпо разную сторону перегородки, таня,что поочередно жидкая смесь на соседних тарелках совершает кольцевое движение в разных направлениях, и двесмежные по высоте тарелки составляютсекцию.Перегонная тарельчатая колонна ра ботает следующим, образом. Смесь цветков розы и рассола подается наверхнюв тарелку контактирует с подФнимаквяимся снизу вверх паром, перели 1000047вается с верхних на нижние тарелки и отводится снизу отработанный материал цветков розы, а пары, обогащенные эфирными маслами, отводятся свер ху колонны в холодильник. На тарелках происходит массообмен между жидкой и паровой фазами, в результате чего эфирные масла из цветков розы и рассола переходят в паровую фазу 2 .Недостатком такой перегонной тарельчатой колонны является то, что гидравлическое сопротивление массообменных тарелок с высоким слоем раствора очень велико для условий вакуумной перегонки, это приводит к повышению давления и температуры перегонки в колонне, и исключает воэможность проведения процесса отгонки эфирных масел под вакуумом для сохранения натуральных качеств эфир ных масел розы. Кроме того, в условиях вакуума объем паров значительно увеличивается и повышается скорость пара в паровых патру .ках и прорезях колпачков с малой поверх ностью контакта фаз, в результате чего происходит. механический унос жидкости, байпассирование пара, и снижается эффективность массообмена в условиях отгонки эфирных масел о из цветков розы, это приводит к потерям эфирных масел. 50 Цель предлагаемого технического решения - повышение эффективности отгонки эфирных масел за счет умень шения гидравлического сопротивления потоку пара и увейичения поверхности контакта пара и жидкости на тарелках.Поставленная цель достигается 40 тем, что в боковых стенках колпака выполнены радиальные щелевые прорези методом вырубного штампа с увеличи"вающимся сечением сверху вниз для прохода пара, при этом направление открытия щелей для прохода пара совпадает с направлением перемещения жидкости на тарелке.Это обеспечивает увеличение сечения прорезей колпака для прохода пара и его диспергирования в условиях вакуума, когда объем паров значительно увеличивается, в результате чего уменьшается гидравлическое сопротивление потоку пара, увеличивается поверхность контакта пара и жидкости и увеличивается паросодержание парожидкостной эмульсии на тарелке, что приводит к уменьшению высоты светлого слоя жидкости на тарелке и уменьшению гидравлического со противления слоя жидкости, одновременно, увеличение паросодержания парожидкостной эмульсии обеспечивает увеличение межфазной поверхности и повышение эффективности массо обмена. Благодаря увеличивающемусясечению щелевых прорезей в боковыхстенках колпака обеспечивается преимущественное прохождение пара на большей глубине слоя жидкости на тарелке, в результате чего увеличиваетсявремя контакта пара с жидкостью ипредупреждается проскок пара в верхней части колпака. Таким образом,обеспечиваются уменьшение перепададавления на тарелках и в колоннепри больших объемах пара в условияхвакуумной перегонки и повьпаение эффективности отгонки эфирных маселиз цветков розы с сохранением натуральных качеств эфирных масел при низ.ких температурах перегонки, увеличение степени извлечения эфирных масел из сырья.Для улучшения показателей работымассообменных тарелок колонны целесообразно уменьшить высоты паровогопатрубка, колпака и перегородки в1,5-.2 раза по сравнению с прототипоми увеличить диаметр нижней части колпака, придав ему форму усеченногоконуса. Это увеличивает площадь пла-;на барботажа на тарелке, и повышаетэффективность массообмена с одновременным уменьшением гидравлическогосопротивленияв условиях вакуумнойперегонки,На фиг. 1 изображена перегоннаятарельчатая колонна, вертикальныйразрез, на фиг. 2 - сечение А-А нафиг, 1, вид сверху," на фиг. 3разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4разрез - разрез В-В на фиг, 2,Перегонная тарельчатая колоннасодержит цилиндрический корпус 1расположенными в нем по высоте массообменными тарелками, каждая из которых состоит из основания 2, парового патрубка 3 с окнами 4 для проходапара, колпака 5, установленного надпатрубком 3, с щелевыми прорезями6 в боковых стенках с увеличивающимся сечением сверху вниз для проходапара в направлении, совпадающем снаправлением движения жидкости натарелке, и с зубчатыми прорезями внижней кромке для прохода и диспергирования пара, переливного патрубка7 для слива жидкой смеси с верхнейна нижнюю тарелку, радиальной перегородки 8, верхняя кромка которойрасположена выше верхней кромки переливного патрубка 7, и служит дляобеспечения кругового движения жидкой смеси на тарелке. Перегонная тарельчатая колонна работает следующим образом.Специально подготовленная и подогретая смесь цветков розы и рассола подается на верхнюю тарелку, где контактирует с поднимающимся по колонне снизу вверх паром, проходящимчерез щелевые прорези 6 и зубчатые прорези колпака 5, в процессе массо- обмена между смесью и паром пары обогащаются эфирными маслами из рассола и цветков розы, в результате чего сверху колонны отводятся смесь паров воды и эфирных масел в холодильник, а снизу отводится отрабо- ф танная смесь цветков розы и рассола практически не содержащая эфирных масел. Малая высота паровых патруб ков 3 и колпаков 5, и соответственно, радиальных перегородок тарелок обеспечивает уменьшение высоты слоя жидкости на тарелке, что способствует уменьшению гидростатической сос тавляющей гидравлического сопротивления тарелки в условиях вакуумной перегонки. Выполнение щелевых прорезей 6 в колпаках 5 обеспечивает увеличение поверхности контакта пара и жид-;щ кости, увеличение паросодержания парожидкостной эмульсии на тарелке, увеличение межфазной поверхности контакта, что приводит к повышению эффективности отгонки эфирных масел 25 из смеси. Кроме того, увеличение сечения для прохода нара через щели в колпаке также приводит к уменьшению гидравлического сопротивления потоку пара в условиях вакуумной перегонки. Направление щелевых прорезей 6 в колпаке 5 для прохода пара совпадает с направлением движения смеси на тарелке.Таким образом, с уменьшением запаса жидкости на тарелках колонны одновременно увеличивается поверхность контакта фаз и в результате обеспечивается высокая эффективность отгонки эфирных масел, уменьшение ,гидравлического сопротивления, пони жение давления и температуры перегон.ки, это приводит к сохранению натуральных качеств эфирных масел и обес печивает полную отгонку эфирных масел из цветков розы и рассола. 45 Ожидаемый экономический эффект от внедрения предлагаемой перегонйой тарельчатой колонны в результате сезонной работы одной установки может составить около 50-70 тыс. руб, в год за счет повыаения натуральных качеств эфирных масел розы,формула изобретенияПерегонная колонна для непрерывной отгонки эфирных масел из цветковрозы под вакуумом, содержащая расположенные по высоте массообменныетарелки, каждая из которых включаетоснование, в центре которого помещен паровой патрубок с окнами колпак над патрубком с зубчатыми прорезями в нижней кромке, радиальнуюперегородку и переливной патрубокдля слива жидкости с верхней на нижнюю тарелку, отличающаяс я тем, что, с целью повышенияэффективности отгонки эфирных маселза счет уменьшения гидравлическогосопротивления потоку, пара и увеличения поверхности контакта пара ижидкости на тарелках, в боковых стенках колпака выполнены радиальныещелевые прорези методом вырубногоштампа с увеличивающимся сечениемсверху вниз для прохода пара, приэтом направление открытия щелей совпадает с направлением перемещенияжидкости на тарелке.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке М 2679572/23-26,кл. В 01 Ъ 3/22, 1980.2. Журавлев А.М. Оборудованиепроизводства парфюмерно-косметических изделий, синтетических душистыхвеществ и эфирных масел. "Пищеваяпромышленность", 1980, с. 117-121прототип .-в Ыф- жадкасеь Фиа 10/3 Тираж 686 ВНИИПИ Государсгвенног по делам изобретений 113035,Иоеква, й, Рауш