Дистиллятор

/00 1 П 1 15 И САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(57) Изобретение может быть использовано для испарения и фракционной конденсации веществ, в частности для получения азотной кислоты особой чистоты. Цель изобретения состоит в повышении степени чистоты готового продукта и получении фракций дистиллята с различной степенью чистоты, Дистиллятор содержит вертикальный цилиндрический корпус с крышкой и днищем, центральную трубу с гидро- затвором и штуцеры ввода и вывода пара, ввода исходной жидкости и вывода дистиллята. Вокруг центральной трубы по концентрической окружности установлены опорные вертикальные трубы. Коаксиально снаружи верхних и нижних торцов опорных труб размещены колпачки, Внутри опорных труб коаксиально надеты на патрубки слива фракций дистиллята перевернутые стаканы, образующие с ними гидрозатворы. Снаружи опорных труб коаксиально расположены вертикальные цилиндрические змеевики, закрепленные на выступах. В верхних частях опорных труб закреплены горизонтальные перегородки с центральными отверстиями, которые делят опорные трубы на камеры ввода пара, соединенные с входами змеевиков, и камеры вывода пара. Паровые патрубки, коаксиально расположенные внутри камер ввода пара, закрепленные одними своими концами в центральных отверстиях горизонтальных перегородок, последова-, тельно соединяют камеры вывода пара каждой предыдущей опорной трубы со штуперами ввода пара, закрепленными на каждой последующей опорной трубе и соединенными с их камерами ввода пара. На центральной трубе коаксиально размещен дополнительный вертикальный цилиндрический змеевик, соединенный своим входом с выходом парового патрубка, последний по ходу движения пара опорной трубы, а выходомс гидро- затвором. В донышках перевернутых стаканов выполнены противосифонные отверстия. Нижние концы змеевиков опорных труб введены внутрь них и выполнены в виде сепараторов со скошенными кромками, Нв верхнем торце цент,.ральной трубы закреплен антифонтанирующий перфорированный цилиндр, который сообщен с внутренним пространством корпуса дистиллятора. 2 з.п.ф-лы, 8 ил.Изобретение относится к конструкции дистилляторов и может быть использовано в химической, фармацевтической, полупроводниковой и других5 отраслях промышленности для испарения и фракционной конденсации веществ, в частности для получения азонй кислоты обй ч 11 стот 11Цель изобретения - повышение чис- О тоты готового продукта и получение фракций дистиллята с различной степенью чистоты, а также по 1 зышение ня - дежности эксплуатации змеевиков большой протяженности и исключение фоц танирования исходной жидкости при ее вводе в корпус дистиллятора.На фиг. 1 изображен дистиллятор, продольный разрез;нафиг. 2 - то же, ;вид сверху; на фиг. 3 и 4 - схемыО потоков в дистилляторе;на фиг, 5опорная труба, продольный разрез;на фиг. 6 - сечение А-А на фиг. 5;на фиг. 7 - центральная труба, продольный разрез, на фиг, 8 - то же, 5 вид сверху. Дистиллятор состсит из вертикального цилиндрического корпуса 1 с крышкой 2 и днищем 3, центральной трубы 4 с гидрозатвором 5, установленной внутри корпуса 1 по его Оси и закрепленной нижним своим концом в его днище 3, штуцеров 6-9 ввода и вывоца пара, исходной жидкости ис35 дистиплята, опорных вертикалЬных труб 10, установленных в корпусе 1 по концентрической Окружности вокруг центральной трубы 4, колпачков 11 и 12, размещенных коаксиально снаружи верхних и нижних торцов Опорныхтруб 1 О и соединяющих их с крышкой 2 и днищем 3 соответственно, патрубков 13 слива фракций дистиллята, закрепленных В Выполненных зяглуше 1111 ыми нижних 4 торцах опорных труб 1 О по осям, переВернутых стаканов 14, кояксиально надетых внутри опорных труб 1 О на патрубки 13 слива фракций дистиллята и образующих с ними гидро- затворы 15, вертикальных цилиндрических змеевиков 16, коаксиально расположеннь 1 х снаружи опорных труб 10 и соединяющих верхние и нижние их части своими концами, горизонтальных перегородок 17, закреплен- .Ньг:. в верхних частях опорных труб 1 О, выполненных с центральными отверстиями 18 и делящих опорные трубы 1 О ца расположенные Одна цад Другой камеры 19 ввода пара, соедице 11- ные с входами зм ь 1 коя 1 О, и амеры 20 вывода лара, паровых патрубков 21, кояксияльно расположенных вь 1 утри камер 19 вводя пара, закрепленных Одними своими 1 соц:.ями Зз центЗяпНЕ)1 х отверс. иях 18 горизо 11 тяль 1 жх перегородок 7 и последовательно соединяющих камеры 20 выводя пара каждой предыдущей опорной трубы 10 со штуцерам 11 6 ввода пара, закрепленными ця каждой последующей опорной трубе 10 и соединенными с их камерами 19 вводя пара, и дополнительного вертикального цилиндрического змее 1 зика 22, КОЯКСИсПЬ 110 РЯЗМЕЯ 1 Ет У.;1 О ЦЯ ЦЕ 1";1 Ь цой трубе 4 и соедицснцого своим входом с выходом парового патрубкя 21 последней пс уоцу дзи 7.Опия ззяря Опор ной трубы 10, а 1 зыхо 11 ом с Гидрояятвором 5.1 тудер 8 вводя исходной Ж 1 дкости соединен с верх 1 зим колпячк 011 11 первой по ходу дижения 1:аря Опор 1.О 1 трубы О. В донышкях 3 перевернутых стаканов 14 выполнены противосифонцые от 1 зерстия 24. н 11 жзц 1 е концы зм еЗзиков 6 Опорн 1 х тоуб 10 едены внутрь их и выполнен, в виде сепараторов 25 со скошенными кромками, няпраленными на внутренние стенки опорных труб О няд перевернутыми стаканями 14,Опорные трубы 10 11 полцсзцы с ыступами 26 на которых закрсплецы змеевики 16. Кром того, дистилля "ор снабжен янтифонтя 1-1 ирующим перфорированным цилиндром 27 закрепленным ця верхнем торце центрят 1 ьцой трубыкоторый выполнен и соединен с внутренним пространством 28 корпусас 1 1.Дистиллятор работает следуьящим образом.Пар очищаемого вещества, например азотной кислоты, вводят через боковой верхний штуцер 6камеру 19 первой по ходу движения паря опорной трубы 1 О. Из камеры 19 этой трубы 10 пар поступает в змеевик 16, который в нем за счет 11 яруеж 11 ого охлаждения исходной жидкостью, заполняющей полость 28 корпуса 1, частично конденсируется с Образованием первой фракции дистиллятя, которая стекает вниз по з:1 еевику 16 вместеэ 13 с паром. Эта паро-жидкостная смесь поступает в сепаратор 25 и разделяется на жидкую фракцию дистиллята, которая с острых концов сепаратора 25 стекает на внутреннюю стенку нижней части данной опорной трубы 10 и далее через гадрозатвор 15 поступает на слив через патрубок 13, При этом отделенный в сепараторе 25 пар по камере 20 поднимается вверх и через центральное отверстие 18 поступает в патрубок 21, из которого он вводится в боковой штуцер 6 следующей по.ходу движения пара опорной трубы 10.Таким образом, иэ кажого змеевика 16 всех опорных труб 10 отбираются соответствующие фракции дистиллята. Пройдя последовательно все опорные трубы 10, оставшиеся несконденсированные пары окончательно конденсируются в змеевике 22 и в виде последней фракции дистиллята выводятся через гидрозатвор 5 и штуцер 9, а несконденсированные газы - через газоотводной штуцер 29.Для конденсации паров в змеевиках 16 и 22 в пространство 28 корпуса 1 через штуцер 8 или штуцер 30 вводится хладагент, которым может быть исходная жидкость.В этом случае конденсация паров может осуществляться жидкостью, исйаряющейся ниже температуры конденсации паров в змеевиках 16 и 22.Жидкость вводится через центральный нижний штуцер 31 центральной трубы 4 на поверхность зеркала испарения. Парь этой жидкости выводятся через центральный штуцер 7, а в змеевиках ,16 и 22 конденсируется пар в условиях максимальной термостабильности и при максимальном коэффициенте теплопередачи, чем обеспечивается минимальная разность температур, между стенкой змеевиков 16 и 22 и точкой росы паров, что предотвращает обратный переход примесей из паровой фазы в дистиллят и большую чистоту полу- . чаемых фракций. Для предотвращения накипи на змеевиках 16 и 22 часть испаряющейся жидкости через центральный нижний боковой штуцер 30 и гидрозатвор 32 выводится, а для предотвращения фонтанирования подаваемой снизу через штуцер 31 жидкости, верхняя часть27895 10 15 20 25 ЗО 35 40 1. Дистиллятор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с крьппкой и днищем, центральную трубу с гидрозатвором, установленную внутри корпуса по его оси и закрепленную нижним своим концом в его днище, и штуцером.ввода и вывода пара, исходной жидкости и дистиллята, о т л и г ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чистоты готового продукта и получения фракций дистиллята с различной степенью чистоты, он снабжен опорными вертикальными трубами, установленными в корпусе по концентрической окружности вокруг центральной трубы, колпачками, размещенными. коаксиально снаружи верхних и ниж 45 5055 центральной трубы 4 имеет антифонтанирующий перфорированньп цилиндр 27.Конденсация паров может осуществляться также испарением в межэмеевиковом пространстве 28 корпуса 1 подменьшим давлением части получаемогов змеевиках 16 и 22 дистиллята путемвозврата его через гидрозатвор 32 впространство 28 корпуса 1. В этомслучае температура кипения в пространстве 28 будет ниже на величинугидрозатвора 32 и, помимо преимуществ,изложенных выше, будет значительноуменьшена опасность загрязнениявнутренней поверхнЬсти змеевиков16 и 22 при их повреждении и пропусках, а следовательно, будет меньшебрак готовой продукции при их охлаждениипосторонним хладагентом.еДля восполнения теплового балансацентральный 22 или периферийные змеевики 16 должны охлаждаться циркулирующим конденсатом,Предлагаемый дистиллятор позволяетполучить фракции дистиллята различной чистоты, выделить наиболее чистую фракцию с содержанием отдельныхпримесей, равным миллионным долям ироцента по массе и менее. Кроме того,при изготовлении дистиллятора изхрупкого материала, как кварцевоестекло, его конструкция позволяет перевозить корпус и внутренние узлыраздельно, монтируя их на место, избежать боя, повысить транспортабельность аппарата, надежно его эксплуатировать и оперативно осуществлятьнеобходимый ремонт.Формула изобретения5 13278 них торцов опорных труб и соединяющимй их с крьшкой и днищем соответственно патрубками слива фракций дистиллята, закрепленными в выполненных заглушенными нижних торцах опорных труб по их осям перевернутыми .стаканами, коаксиально надетыми внутри опорных труб на патрубки слива фракций дистиллята и образующими с ними гидрозатворы, вертикальными цилинд О рическими змеевиками коаксиально расположенными снаружи опорных труб и соединяющими верхние и нижиие их части своими концами, горизонтальными перегородками, закрепленными в 15 верхних частях опорных труб, выполненными с центральными отверстиями и делящими опорные трубы на расположенные друг над другом камеры ввода пара, соединенные с входами змееви ков, и камеры вывода пара, паровыми патрубками, коаксиально расположенными внутри камер ввода пара, закреп= ленными одними своими концами в центральных отверстиях горизонтальных перегородок и последовательно соеди-, няющими камеры вывода пара каждой предыдущей опорной трубы со штуцерами ввода пара, закрепленными на каждой последующей опорной трубе и сое- ЗО диненными с их камерами ввода пара, и дополнительным вертикальныьГ цилиндрическим змеевиком, коаксиально размещенным на центральной трубе и соединенным своим входом с выходом парового патрубка последней по ходу движения пара опорной трубы, а выходом - с гидрозатвором, при этом штуцер ввода исходной жидкости соединен с верхним колпачком первой по ходу движения пара опорной трубы, в донышках перевернутых стаканов выполнены противосифонные отверстия нижние концы змеевиков труб введены внутрь их и выполнены в виде сепараторов со .скошенными кромками, направленными на внутренние стенки опорных труб над перевернутыми стаканами.2. Дистиллятор по и. 1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности эксплуатации змеевиков большой протяженности, опорные трубы выполнены с выступами, на которых закреплены змеевики.3. Дистиллятор по пп, 1 и 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью исключения фонтанирования исходной жидкости при ее вводе в корпус дистиллятора через центральную трубу, он снабжен перфорированным цилиндром, закрепленным на верхнем торце центральной трубы, который выполнен открытым и соединен с внутренним пространством корпуса.19/5 Тираж 656ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раунская наб., д. 4 Зака Подписн приятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 изводственно-полиграфическо