П`єзоелектричний концентраційний пристрій

П'єзоелектричний концентраційний пристрій, що складається з підігрівача, дефлегматора, концентраційної колони, перегонного куба, двох спиртозбірників, холодильника, який відрізняється тим, що в перегонному кубі використовують трубчасті підігрівальні елементи разом з п'єзоелектричними кавітаторами. (19) (21) u200710022 (22) 07.09.2007 (24) 25.12.2007 (72) ПОТАПЕНКО СЕРГІЙ ІВАНОВИЧ, UA, МАРІНЧЕНКО ВІКТОР ОПАНАСІЙОВИЧ, UA, ДЗЮБ ОЛЕКСАНДР ГРИГОРОВИЧ, UA, КОСТЮК ІГОР ОЛЕКСАНДРОВИЧ, UA, КОСТЮК ОЛЕКСАНДР МИКОЛАЙОВИЧ, UA (73) НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ, UA 3 Суть корисної моделі пояснюється за допомогою креслення. На Фіг.1 показано загальний вид п'єзоелектричного концентраційного пристрою. Пристрій складається з підігрівача 1, дефлегматора 2, концентраційної колони 3, перегонного куба 4, двох спиртозбірників 5, холодильника 6. Концентраційна колона 3 виготовляється з міді. Вона має неменше 42-х багатоковпачкових тарілок. На Фіг.2 показаний куб установки 7, який виготовляється з листової сталі. Він має форму циліндра з перехідним конусом, на який встановлюють колону. Нижнє днище куба плоске. У кубі 7 замість змійовиків встановлені трубчасті підігрівальні елементи 17 і 18 разом з п'єзоелектричними кавітаторами 20. Куб випробують тиском 0,2 Мн/м2. Стінки його, крім гідравлічного тиску, витримують масу колони. Для розвантаження стінок куба встановлюють трубчасті стійки 15, що спираються за допомогою башмаків на дно куба. До стійок кріпиться розподільна тарілка 13. Пристрій працює таким чином. У перегонний куб 4 заливають водно-спиртову суміш і приступають до підігріву. До підігріву суміші вакуум-прерервач заливають водою. В міру підігріву ведеться спостереження за манометричними термометрами, що показують температуру суміші і води у верхній водяній камері під дефлегматором. Тривалість підігріву до кипіння триває в середньому, при заливанні куба холодною сумішшю 70...90хв., а - підігрітою до 55...60°С - 35хв. Як тільки в спиртовому ліхтарі з'являється струмінь дистиляту підігрів зупиняють. Температура дистиляту повинна бути в середньому 18°С, щоб уникнути зайвих втрат спирту і флегми, що надходить з дефлегментатора 2 в концентраційну колону 3 через гідрозатвір і ротаметр. Не припустимі: бурхливе окислювання і підвищення тиску в кубі 4 - це контролюється по напору води в скляній трубці вакуум-прерервача. При нормальному веденні перегонки напір не повинний перевищувати 200...250мм водяного стовпа. Головні фракції, міцність яких складає 80...87% об, багаті вищими спиртами різкого запаху і пекучого смаку. Тому в міру зниження міцності до 0,7...1% об від загального обсягу спирту, суміш збирають в окремий збірник 5 і віправляють на ректифікацію. Тривалість відгону головних фракцій триває 5...8 хв , тобто коли спиртомер у ліхтарі покаже 78-80% об. Після відгону головних фракцій починається відгін середньої фракції, тобто концентрованої спиртової суміші, що накопичується в окремому збірнику 5. Відгін середньої фракції триває 4...5год, тобто доти, коли спиртомер у ліхтарі покаже 50-55% об. З цього моменту відбір концентрованої спиртової суміші припиняють, а дистилят направляють у збірник 5 для хвостових фракцій. Апаратник регулює подачу води в дефлегматор вентилем так, щоб поплавець ротаметра знаходився між 60...70 поділками його шкали - це відповідає 28960 4 поверненню флегми зі концентраційної колони 260...300л/год. Тільки при цих показниках ротаметра забезпечуються найбільший вихід концентрованої спиртової суміші і її висока якість. Відгін хвостових фракцій ведеться форсовано при показниках поплавця по шкалі ротаметра 5 і 10 поділок (80... 100л/год.), поки спиртомер не покаже міцність дистиляту 2% об. Після закінчення процесу паровий і водяний вентилі закриваються, і спиртовий залишок спускається через бардопровід. У підігріванні 1 суміш підігрівається гарячою водою з дефлегматора, а також гарячими парами спирту, що виходять з дефлегматора 2. Ми розглянули кубовий ректифікаційний аппарат, який працює за технологією безперервних наповнень, що є найбільше прогресивним методом для кубових апаратів. Застосування цього методу наближає кубовий апарат по способу експлуатації до безперервно діючих апаратів. Питомі енергетичні витрати для установки продуктивністю 1000 дал/добу становлять qK= 2,02кВт×год/дал, і відповідно питомі енергетичні витрати на підігрівання і випаровування водноспиртової суміші електричним струмом для установки без п'єзоелектричних кавітаторів - qn = 3,36кВт×год/дал. Відповідний енергетичний виграш буде на 39,9%. Показники, що підтверджують досягнення технічного результату і перевагу в порівнянні з використанням лише трубчастих підігрівальних елементів без п'єзоелектричних кавітаторів, наведено в таблиці 1. № п/п Показники Установка без п'єзоелектричних кавітаторі 1. Витрати електроенергії, кВт×год/дал 3,36 Використання запропонованої установки дозволяє одержувати, в залежності від потреб, водно-спиртову суміш певної концентрації. При цьому досягається підвищення виходу цільового продукту та зниження енерговитрат. 5 28960 6