Ректифікаційна колона

Реферат: Ректифікаційна колона містить корпус і містить розміщені на різних рівнях по висоті тарілки, які містять контактні пристрої та переливні пристрої. Переливний пристрій виконаний у вигляді рухомого і нерухомого переливних патрубків, в бічній стінці корпусу колони ректифікації закріплений регулювальний гвинт з можливістю контакту з одним кінцем сполучного елемента, що регульований на опорі і проходить іншим кінцем через верхню частину патрубка. UA 99583 U (54) РЕКТИФІКАЦІЙНА КОЛОНА UA 99583 U UA 99583 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до масообмінних апаратів для проведення процесів ректифікації і абсорбції і може бути використана в нафтопереробній, нафтохімічній, хімічній, спиртовій і харчовій промисловостях [1]. Прискорений розвиток різних галузей промисловості, в яких використовуються дані процеси, вимагає великих витрат на капітальне будівництво. Складність полягає в тому, що колонні апарати по висоті дуже громіздкі. Тому необхідно вирішити задачу створення надійного масообмінного апарата. Відомий пристрій барботажної тарілки [2], який включає полотно, в отворах якого встановлені пластинчасті клапани, що мають перфоровані ділянки між клапанами, приймальну кишеню і зливну перегородку, що відрізняється тим, що з метою розширення діапазону ефективності роботи шляхом зменшення винесення рідини, кожен клапан забезпечений жорстко сполученою з ним перфорованою пластиною, розташованою під полотном в зоні перфорованої ділянки, при цьому отвори пластини зміщені щодо отворів перфорованих ділянок. Задача корисної моделі - розширення діапазону ефективної роботи шляхом зменшення винесення рідини. Ця задача вирішується тим, що в барботажній тарілці, що включає полотно, в отворах якого встановлені пластинчасті клапани, що мають перфоровані ділянки між клапанами, приймальний клапан і зливну перегородку, кожен клапан забезпечений жорстко сполученою з ним перфорованою пластиною, розташованою під полотном в зоні перфорованої ділянки, при цьому отвори пластини зміщені щодо отворів перфорованих ділянок. Недоліком відомої тарілки є порівняно невисокий діапазон ефективної роботи із-за винесення рідини при великих парових навантаженнях потоком пари, що виходить у вертикальному направленні з отворів сітчастого полотна і не вирішує поставленого завдання. Найбільш близькою за технічною суттю до заявленої корисної моделі є колона ректифікації Гаіна П.В. [3]. Колона ректифікації, що є корпусом і розміщена на різних рівнях по висоті тарілки, що містять контактні пристрої переважно барботажного типу, відрізняється тим, що контактні пристрої на кожному з рівнів встановлені із зсувом їх геометричних осей щодо осей контактних пристроїв, встановлених на сусідніх рівнях, на величину, що перевищує відстань між рівнями, при цьому габаритні розміри контактних пристроїв вибрані з умови, що їх краї не дотикаються один до одного при проектуванні на одну площину. Кожен контактний пристрій виконаний з барботажними перегородками, встановленими нижче за підставку тарілки у вигляді двох розміщених одна в іншій фігур із замкнутими контурами, між якими в підставці тарілки виконаний отвір, барботажні перегородки знизу поміщені в коробку, створюючи порожнину з нижньої і бічними стінками, що повторюють формою контури відповідно зовнішньої і внутрішньої барботажних перегородок, з боку, найбільш віддаленого від ближнього розташованого нижче контактного пристрою, у верхній частині бічних стінок коробки виконано в кожній по одному вирізу, а нижче за них з протилежного боку в зовнішній стінці коробки виконаний третій виріз, який поміщений в жолоб і за допомогою зливної трубки через отвір в підставі розташованої нижче тарілки сполучений пневматично з порожниною коробки ближнього контактного пристрою. Внутрішня барботажна перегородка кожного контактного пристрою виконана у вигляді рухомого ковпака. Недоліком даного прототипу є складність конструкції і не регулюється рівень рідини на тарілках. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалити конструкцію переливного пристрою в колоні ректифікації шляхом встановлення переливного пристрою вигляді рухомого і нерухомого переливного патрубка, який управляється механізмом важеля, що дозволяє регулювати необхідний рівень рідини в тарілках, що забезпечує збільшення ККД тарілки, понизивши висоту колони ректифікації без зменшення продуктивності. Технічний результат: регулювання рівня рідини на тарілках за допомогою переливного пристрою для збільшення ККД тарілки і поліпшення якості виробництва. Конструкція переливного пристрою ілюструється кресленням, на якому зображений фрагмент вдосконаленої колони ректифікації (Фіг. 1). Вдосконалений переливний пристрій складається з гвинта 1, гайки 2, вигнутої пластини 3, герметизуючої прокладки 4, сполучного елемента 5 і осі 6, опори 7, переливного патрубка вигляді рухомого 8 і нерухомого 9 переливних патрубків і тарілок 10. Для збільшення рівня рідини в тарілках рухомий переливний патрубок 8 необхідно перемістити вгору. Управління переміщенням проводиться вручну. Гвинт 1, вбудований в бічну стінку колони, викручується, створюючи тиск на вигнуту пластину 3, і відповідно на сполучний елемент 5. Пластина 3 і елемент 5 утримуються опорою 7 за допомогою осі 6. При тиску на увігнуту пластину 3 сполучний елемент 5 переміщає рухомий переливний патрубок 8 вгору до потрібного рівня. Для того, щоб рухомий переливний патрубок 8 при переміщенні не вигинався 1 UA 99583 U 5 10 15 20 25 30 в різні боки, сполучний елемент 5 проходить горизонтально через дві стінки рухомого переливного патрубка 8. Герметизація між рухомим 8 та нерухомим 9 переливними патрубками досягається за рахунок обробки сумісних поверхонь, деяка втрата рідини через нещільність не призводить до погіршення якості роботи ректифікаційної колони. Необхідний рівень рідини встановлюється відповідно до графоаналітичного методу розрахунку теоретичного числа тарілок, в основу якого покладена діаграма Y-X з побудовою ліній рівноваги і ліній робочих концентрацій зміцнюючої і вичерпної частин колони, між якими розташовуються ступені зміни концентрацій, що і відповідає теоретичному числу ступенів. При зменшенні рівня рідини в тарілках гвинт 1 розкручується, зменшується тиск на увігнуту пластину 3 і сполучний елемент 5, і рухомий переливний патрубок 8 повертається в початкове положення під дією сил гравітації. При управлінні рухомим переливним патрубком 8 зовнішньої конструкції в стінці колони виконаний отвір, через який проходить гвинт 1. Для того, щоб через щілини отвору не проходили пар і рідина, що знаходяться в колоні, встановлена герметизуюча прокладка 4, закріплена гайкою 2. Пропонований пристрій і методика розрахунку рівнів дозволяють підвищити ККД тарілки, відповідно понизивши загальну висоту колони. Джерела інформації: 1. Касаткін А.Г. "Основні процеси і апарати хімічної технології". - М.: Хімія, 1973 р. - 750. 2. Опис винаходу до патенту Російської Федерації - колона Ректифікації Гаіна П.В. ВНІІПІ експериментальної фізики. Москва, 1969. 3. Опис винаходу до авторського свідоцтва. Барботажна тарілка для масообмінних апаратів ВНІІПІ Державного комітету СРСР у справах винаходів і відкриттів. Москва, 1972. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Ректифікаційна колона, що містить корпус і містить розміщені на різних рівнях по висоті тарілки, які містять контактні пристрої та переливні пристрої, яка відрізняється тим, що переливний пристрій виконаний у вигляді рухомого і нерухомого переливних патрубків, в бічній стінці корпусу колони ректифікації закріплений регулювальний гвинт з можливістю контакту з одним кінцем сполучного елемента, що регульований на опорі і проходить іншим кінцем через верхню частину патрубка. Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2