Установка для очистки ртути

СОЮЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (11) О А О Р 3 32 ЕНИЯ альныи инст индюк телев во СССР1980.ЧИСТКИ РТУТИк технике полуы и может быть других металлов ГОСУДАРСТВЕННИИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР А ВТОР СИСМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) За цорожский индусттут(57) Изобретение относитсценив ртути собой чистотиспользовано для очистки Изобретсцие относится к технике полу. чениц ртути особой чистоты и может быть использовано для очистки других металлов ц неорганических веществ.Целью изобретения является повышение нрфективнос 1 и очистки за счет регулирования перепада давления и ректификационной к, с11.: фиг 1;ок; ц.,ц сзнонка для о(стки ; уи, б ц;и цид, а фи. 2 графики). ьт; и экс пер ц ментал ьных исследо- , ци иРсктцфика сицая колонна установки имест крепляюпук часть 1 и куб 2, соедицсцныс с клапаном 3 отбора высококццяцего весцества и с одним из выходов дслитсля 4 исходного вещества.,Чругой выход делитсля через компенсатор 5 разности л,в,еций соединен с тарелкой 6 питания ректификационной колонны, а его вход - с трубопроводом и реактором 7 термической обработки и ходного вец)ества, с кубом 2 и загрузочным устройством, а также с вакуумсо дакнцими устройствами и соединительными трубопроводами 8. Ректификациоцная колонна снабжена паропроводом 9 с нагревателем 1 О с независимым регули)ование температуры. Вход паропровода исор анических веществ и позволяс т повысить эффективность очистки за сцет рег)лирования перепада давления в ректификационной колонне. Установка содержит рек 1 цфикационную колонну с кубом и дефлегма гором, реактор термической обработки исходного материала, делитель термообрабо 1 анного исходного материала. Плошадь сечения каналов паропровода составляет 0,05 - 0,750 площади сечения ректификационцой колонны, а внутренний объем равен 16 объемам свободного пространства верхней укрепляюцтей части ректификационнои колонны. 2 ил, 1 табл. 9 соединен с укрепляющей частью ректификационной колонны, а выход -- с дефлегматором 11, к одному из выходов которого через дс итель 12 флегмы подключен приемник 13 очищенного продукта, а к другому дополнительный компенсатор 14 разности давления. Выход компенсатора 14 также соединен с укрепляющей частьк рекгфкационцой колонны.Усгановка работает следующим обра.ом.Исходный матсриал через загрузцц устройство, реактор 7 термической обработки исходного материала, делитель 4 исходного вецгсства и компенсатор 5 разности давл . ний поступает на тарелку 6 питания ректификационной колонны, откуда, стекая, заполняет нижележащие тарелки и куб 2, а испаряясь и конденсируясь, заполняет расположенную выше оснастку укрепляющей части 1. Взаимодействие встреч цо направленных потоков жидкости и паровой фазы в укрепляющей части и исчерпывак- шей части ректификационной колонны обеспечивает эффективное накопление высоко- кипяцих неорганических примесей исходного материала н кубовом остатке, который непрерывно или периодически отводится церез клапан 3 отбора высококипяаегопродукта ректификации. Гары очищенной ртути из укрепляюцей части поступают в паропровод 9 с нагревателем 10 и через выход этого паропровода направляются в дефлегматор 11, где, конденсируясь, очипенный продукт стекает через делитель 12 флегмы в соответствующий приемник 13 или возвращается на верхнюю тарелку укрспляющей части через дополнительный компенсатор 14 разности давления, обеспечивая орошение и поддержание задан. ного флегмоного числ. Демлегматор 11 соединен также с вакуумсозлаюцими устройствами и оединительными чрубопроводами 8. Необходимый д,я улойчивой работы ректификдционной колонны и предотврацения режимов открытоп факела или захлебывания укрс.плякией части перепад давлений паров между всрхом колонны и кубом 2 пддерживается регулированием температуры паропровода 9 нд заданном уровне при помощи высокоточных гсрмолектрицеских устройств нд гр 1 дтеля 1 О. Вывод ректификационной колонгы 1 реддадемой установки на режим, и гдкже сексп.удтдция в режиме чилого укрсп.ения обеспечиваются 1 ереклюцением дслителя 4 исходноп вещества и направлением последнего нсп)средственно в куб рек гификдционной колонны, минуя компенсдор 5 рдзнсти дав. .ений и тарелку 6 питдния, при этом комненсдция разницы днлсний между кубом ректификдционной колонны и реактором 7 термически обрдб) гнного исходного вещества достигается ныО Гон соединитеьных каналов дел итсля 4, а эффективность ОИСЧ КИ ОПТИ МИ;) ЦИ.и ПЕРЕПДДД ДДВ.С- ни й по высотс укрел яющеи части благодаря предлагаемым прохо.ньм сечениям и обьемным соотнопениям паропровода при независимом регулировании его температуры. 10 15 25 30 35 мом вс пьествдх Для выцис,с ния иск(ого коффи циентд химико-спси гра.чьн ы м методом определяют су ммдрное содержание высококипяших примесей: ссребра, алюми. ния, свинца, никеля, меди, висмута, железд и мдргднцд. Отдельно меодом вакуумной фильтрации 1 кг очипенной ртути через обезжиренную замшу определяют содержа. ние взвешенных частиц неорганических веществ и продуктов пиролиза органицеских примесей в виде твердого остатка. 50 55 При,чер. П роизводят исследования эф фективности очистки ртути в зависимости о площади сечения и обьемных соотношений 1 редл д га е мого п а роп ро вода.Б качестве исходного вещества исполь.дуют ртуть марки РО.Д. Контролируемый параметр оценивают коэффициентом очист-45 ки, дндлогицным принятому в теории ректификдции показателк отношения концентрации примесей в исходном и очищаеГрафики результатов описываемого исследования фиг. 2) имеют экстремальный вид, характерный для зависимости контролируемого параметра от нагрузки по пару и гидравлического сопротивления ректнфн. ка ции. Положение точек экстремума возрастает по мере увеличения отношения внутреннего объема предлагаемого паропровода к объему свободного пространства укрепляющей части ректификационной колонны, что свидетельствует об увеличении эффекта очистки. Процесс, однако, не удалось реализовать при соотношении больше 6,0 из-за возникающего параметрического резонанса давления паров ртути в колонне и возможности разрушения установки. Наличие паропроводов несущественно влияет на эффективность очистки, если рассматриемое соотношение меньше 1,О. Положение нисходяцих ветвей семейства кривых подтверждает оптимальность предлагемого интервала плоцади сечения каналов паропровод. 1 ри плошади сечения кднд.нв паропроводд более 0,750 площади сечения ректификационной колонны изменение его температуры несушественно влияет на авение паров в колонне, а эффективность очистки ртути на установке не возр;сгсч. 11 ельзя, однако, уменыцить плон 1,11 ссцения каналов паропровода менее (,(Нб п,ощдди сечения колонны из-за не.опусимсн о уменьшения производительноли установки и ухудшения эффективности очистки от высококипяцих примесей, вызванноп необходимосгьк компенсирующего ун. ,ицения нагрузки нд кубспаритель1 роведены тдкжс. сравнительные иснь.1;)ння изнелной и предлагаемой устднонок с р кч ификдционным и колоннами, изгото)- лс иными из кварцевого стекла двойно о переплава и снабженными 32 целевыми тд ре кми дид метром 40 м м. Вн утрени и и Об,м пдропрвода нд установке 1 двнялся :) бьс м;м свободного Н 1)острднств;1 укрспл якией части ректифи кацион ной колонны, д площадь сецсния его каналов остдвл яла (1,15 площади сечения ректиф и квционной колонны Оцилку осу щестнляли при флегмовом числе укреплякшей части колонны, раином - 6,(1. Данные д,я сравнения результатов описываемых испытаний представлены в таблице.Установка обеспечивает получение очищенной ртути, свободной от загрязнения взвешенными частицами высококипяших неорганических вецеств и продуктов пиролиза органических примесей по данным исгользуемой методики определения. Су ммарное содержание высококипящих неорганических веществ по данным химико-спектральноп анализа образцов ртути, очищенной нд предлагаемой установке, в 18 раз меньше, чем для аналогичногс продукта извесгной установки. Косвенним подтверж502040 Формула изобретения Уста-ХарактеристикаСодервание в обраэцах, 10 мас.х эвещенныеастнцы н новка сновное еществоА 1 РЬ 81 НР Ре Мп одукты ролнэа, 71000 г сего высоокипяшик ест 2,0 1 О 0 1 4 0 15 о 0,0 5,,г о,99,99892 2 о 99,99991 0,7 ест о 1,О Очищенн Кубовый остаток 100 )3 6 99,9 ецлаемая Не обнарувено,06 о,999 0 0 О,1 чищенная Кубовый остаток 200, 0 250, 0 70 00,0 150,0 100,0 300,0 1 81 2 9,25 де 11 нем эффективности предлагаемого тех. нического решения служит и более высокое накопление всех указанных загрязнений в кубовом остатке ректификации нв предлагаемой установке, чем на известной. Использование изобретения, таким образом, обеспечивает повышение эффективности очистки ртути и возможность осушествления непрерывных процессов ректификации в режимах с одновременным исчерпыванием и. укреплением. Установка для очистки ртути, включаюшая загрузочные, нагревательные и вакуумсодержа 1 цие устройства, трубопроводы, реактор термической обработки исходного ве шества, ректификационную колонну, состоя. щую из укрепляющей и исчерпываюшей частей, тарелки питания куба, компенсатора разности давлений и дефлегматора с делителем с каналами очищенного вещества, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности очистки за счет регулирова ния перепада давления в ректификационной колонне, установка снабжена делителем исходного вещества и пароп роводо м с нагревателем, плошадь сечения каналов паропровода составляет 0,005 - 0,750 площади сечения ректификационной колонны, а внутренний объем составляет 1 - б объемов свободного пространства укрепляющей части ректификационной колонны, при этом вход паропровода соединен с верхом укреп ляюшей части ректификационной колонны, а выход - с дефлегматором, выход ком пенсатора разности давлений соединен с тарелкой питания ректификационной колон.ны, а вход - с одним из каналов делителя исходного вещества, другой канал делителя исходного вешества соединен с кубом через клапан отбора высококипяшего вещества, 20 при этом дефлегматор имеет дополнительный компенсатор разности давлений. 0 120 0 40 0 200, О 716,050204040 0 Нтща 3 ь сечена каналФиг. Г фо но Папий 1 ,плч о К)рл(нспкЯ(.ст;нн тель (. с крсл И. Вере с1 и раж бОО нта по иаобрст а, Ж Л 5, Ра)п и лоябннат 11 т 50 7 Х% Я колОннб ияя и отлрьтияч при ГКНТ (.(.".Рская наб, д. 4 5 т, г, Ужгород, улч Гаг(рина, 101