RU2343196C1 - Вертикальный кожухотрубный аппарат для конденсации пара и концентрирования примесей этилового спирта - Google Patents
Вертикальный кожухотрубный аппарат для конденсации пара и концентрирования примесей этилового спирта Download PDFInfo
- Publication number
- RU2343196C1 RU2343196C1 RU2007124900/13A RU2007124900A RU2343196C1 RU 2343196 C1 RU2343196 C1 RU 2343196C1 RU 2007124900/13 A RU2007124900/13 A RU 2007124900/13A RU 2007124900 A RU2007124900 A RU 2007124900A RU 2343196 C1 RU2343196 C1 RU 2343196C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- alcohol
- pipes
- liquid
- section
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к спиртовой промышленности. Аппарат содержит цилиндрический корпус с днищем и крышкой, разделенный двумя горизонтальными перегородками на нижнюю, среднюю и верхнюю секции. Нижняя и верхняя секции связаны между собой заполненными теплопроводящей насадкой трубами для пропускания содержащего головные и промежуточные примеси водно-спиртового пара из нижней секции в верхнюю, а также гидроселекционной воды и водно-спиртовой жидкости из верхней секции в нижнюю. Верхние торцы труб имеют пилообразные кромки и оснащены распределительными устройствами для равномерного орошения насадки поступающей из верхней секции в трубы жидкостью. Средняя секция, имеющая нижний патрубок для ввода в ее межтрубное пространство охлаждающей жидкости и верхний патрубок для вывода этой жидкости из межтрубного пространства, предназначена для конденсации в трубах водно-спиртового пара. Верхняя секция имеет патрубки для ввода гидроселекционной воды и водно-спиртовой жидкости и патрубок для выведения обогащенного примесями водно-спиртового пара, а нижняя секция снабжена патрубками для ввода водно-спиртового пара и отвода очищенной от примесей флегмы. Изобретение позволяет повысить качество ректификованного спирта, снизить расход охлаждающей жидкости и затраты на получение спирта. 1 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к спиртовой промышленности, в частности к аппаратам для получения пищевого ректификованного спирта.
Известна эпюрационная колонна, на верхнюю тарелку которой подают гидроселекционную воду и осуществляют концентрирование примесей этилового спирта в ее концентрационной части за счет массообмена между жидкой и паровой фазами на контактных устройствах, а также в дефлегматоре, где проводят конденсацию пара и его массообмен с флегмой на внешней поверхности трубок, заполненных охлаждающей жидкостью (Перелыгин В.М., Паршина Т.А., Никитина С.Ю. Способ получения ректификованного спирта. Патент РФ №2243811 по заявке №2002131193/13 21.11.2002. В01D/14).
Однако данный аппарат не позволяет получать высокую концентрацию примесей в паре, отводимом из дефлегматора, что вызывает необходимость использования разгонной колонны для дополнительного концентрирования примесей и приводит к увеличению материальных и энергетических затрат на производство ректификованного спирта.
Наиболее близким к предлагаемому является вертикальный кожухотрубный дефлегматор, в котором процесс конденсации пара сочетается с концентрированием примесей в результате массообмена между поднимающимся вверх паром и стекающей вниз флегмой на внешней поверхности трубок с охлаждающей жидкостью (П.С.Цыганков. Брагоректификационные установки. Москва. Пищевая промышленность, 1970. с.247).
Однако эффект концентрирования примесей в этом аппарате недостаточен из-за непродолжительности контакта между жидкостью и паром, повышения концентрации спирта и уменьшения коэффициентов испарения примесей в процессе конденсации пара.
Задачами изобретения являются повышение концентрации примесей этилового спирта в водно-спиртовом паре в процессе его конденсации, уменьшение количества охлаждающей жидкости, повышение качества ректификованного спирта и снижение затрат на его производство.
Указанные задачи достигаются тем, что в вертикальном кожухотрубном аппарате для конденсации пара и концентрирования примесей этилового спирта имеется цилиндрический корпус с днищем и крышкой, разделенный двумя горизонтальными перегородками на нижнюю, среднюю и верхнюю секции, при этом нижняя и верхняя секции связаны между собой заполненными теплопроводящей насадкой трубами для пропускания содержащего головные и промежуточные примеси водно-спиртового пара из нижней секции в верхнюю, а также гидроселекционной воды и водно-спиртовой жидкости из верхней секции в нижнюю, верхние торцы труб оснащены пилообразными кромками и распределительными устройствами, обеспечивающими равномерное орошение насадки поступающей из верхней секции в трубы жидкостью, а нижние торцы труб оборудованы сетчатыми перегородками для поддержания насадки, средняя секция, имеющая нижний патрубок для ввода в ее межтрубное пространство охлаждающей жидкости и верхний патрубок для вывода этой жидкости из межтрубного пространства, предназначена для конденсации в трубах водно-спиртового пара с передачей выделяющегося при этом тепла охлаждающей жидкости через стенки труб и насадки и для концентрирования головных и промежуточных примесей этилового спирта в процессе массообмена между жидкостью и паром на поверхности элементов насадки и внутренней поверхности труб, верхняя секция имеет патрубки для ввода гидроселекционной воды и водно-спиртовой жидкости и патрубок для вывода обогащенного примесями водно-спиртового пара, а нижняя секция снабжена патрубками для ввода водно-спиртового пара и отвода очищенной от примесей флегмы.
Применение предлагаемого аппарата позволит снизить остаточное содержание примесей во флегме, выходящей через патрубок из его нижней секции в результате дополнительного концентрирования примесей в водно-спиртовом паре труб аппарата путем подачи гидроселекционной воды через патрубок в верхнюю секцию, увеличения коэффициентов испарения примесей и протекания массообмена между жидкой и паровой фазами на поверхности элементов насадки в трубах средней секции, что повышает качество ректификованного спирта. Кроме того, подача в аппарат гидроселекционной воды снижает концентрацию этилового спирта в жидкости и паре, что обусловливает повышение температуры при движении снизу вверх по высоте труб в средней секции, снижение расхода охлаждающей жидкости и затрат на получение ректификованного спирта повышенного качества.
На чертеже схематично представлен вертикальный кожухотрубный аппарат для конденсации пара и концентрирования примесей этилового спирта.
Аппарат содержит вертикально установленный цилиндрический корпус 1 с днищем 4 и крышкой 5, который разделен горизонтальными перегородками 2, 3 на нижнюю 6, среднюю 7 и верхнюю 8 секции. В перегородки 2, 3 вмонтированы заполненные теплопроводящей насадкой трубы 9, соединяющие между собой нижнюю 6 и верхнюю 8 секции. Верхние торцы труб 9 оборудованы пилообразными кромками 10 и распределительными устройствами 11, обеспечивающими равномерное орошение насадки жидкостью из верхней секции 8 по горизонтальным сечениям труб 9. Нижние торцы труб 9 снабжены сетчатыми перегородками 12 для поддержания насадки. Нижняя секция 6 имеет патрубок 13 для ввода водно-спиртового пара и патрубок 14 для отвода флегмы, верхняя секция 8 содержит патрубки 15, 16 для подачи гидроселекционной воды и водно-спиртовой жидкости и патрубок 17 для вывода водно-спиртового пара, а средняя секция 7 оборудована патрубком 18 для ввода охлаждающей жидкости в межтрубное пространство 20 и патрубком 19 для отвода охлаждающей жидкости.
Аппарат работает следующим образом.
В межтрубное пространство 20 средней секции 7 подают через патрубок 18 охлаждающую жидкость и выводят ее из аппарата через патрубок 19, в нижнюю секцию 6 вводят через патрубок 13 водно-спиртовый пар, содержащий головные и промежуточные примеси этилового спирта. Из секции 6 пар поступает через сетчатые перегородки 12 в трубы 9, где осуществляют его конденсацию за счет передачи тепла охлаждающей жидкости через стенки труб 9. В передаче тепла от пара к внутренней поверхности труб 9 принимают участие элементы насадки, что повышает коэффициент теплопередачи и снижает количество труб 9, необходимое для обеспечения заданного флегмового числа аппарата.
В верхнюю секцию 8 подают через патрубки 15,16 гидроселекционную воду и водно-спиртовую жидкость, которые с помощью пилообразных кромок 10 и распределительных устройств 11 равномерно орошают насадку в трубах 9 по их горизонтальным сечениям. Подача гидроселекционной воды снижает концентрации этилового спирта в жидкой и паровой фазах труб 9 в средней секции 7, повышает их температуру, а также температуру отходящей через патрубок 19 охлаждающей жидкости, что снижает ее расход на конденсацию водно-спиртового пара.
Между поднимающимся снизу вверх по высоте труб 9 водно-спиртовым паром и стекающими сверху вниз гидроселекционной водой и флегмой протекает процесс массообмена на поверхности элементов насадки и внутренней поверхности труб 9.
Результатом этого процесса является увеличение концентрации примесей этилового спирта в паровой фазе и снижение их концентрации в жидкой фазе. Примеси выводят из аппарата с паром через патрубок 17, а очищенную от примесей жидкость отводят через патрубок 14.
В известном аппарате концентрированно примесей этилового спирта протекает в результате конденсации пара и массообмена между флегмой и паром на внешней поверхности трубок. При этом содержание этилового спирта в паре возрастает при его движении снизу вверх по высоте аппарата, что вызывает уменьшение коэффициентов испарения примесей и снижение эффекта их концентрирования.
В предлагаемом аппарате процесс концентрирования примесей протекает не только на внутренней поверхности труб 9, но и на поверхности элементов насадки. При этом при движении пара снизу вверх по высоте труб 9 происходит его постепенная конденсация, что обусловливает увеличение удельного расхода гидроселекционной воды, уменьшение концентраций этилового спирта, увеличение коэффициентов испарения и концентраций примесей в паре, выходящем из аппарата, и повышение качества ректификованного спирта по сравнению с известным аппаратом.
В известном аппарате процесс конденсации пара на внешней поверхности трубок, заполненных охлаждающей жидкостью, приводит к росту концентрации этилового спирта и снижению температуры в межтрубном пространстве, что вызывает понижение температуры отходящей жидкости и увеличение ее количества.
В предлагаемом аппарате температуру жидкости и пара в межтрубном пространстве повышают за счет подачи гидроселекционной воды в верхнюю секцию 8 и уменьшения концентраций этилового спирта, что обусловливает повышение температуры отходящей через патрубок 19 жидкости, снижение ее расхода и затрат на производство ректификованного спирта по сравнению с известным аппаратом.
Сравнительные показатели процессов конденсации пара и концентрирования примесей этилового спирта согласно прототипу и предлагаемому аппарату отражены в примерах 1, 2 и представлены в таблице.
Пример 1. Процессы конденсации пара и концентрирования примесей этилового спирта осуществляют согласно прототипу.
Пример 2. Процессы конденсации пара и концентрирования примесей этилового спирта проводят согласно предлагаемому аппарату.
Как следует из приведенных примеров, предлагаемый аппарат позволяет конденсировать пар с меньшим количеством охлаждающей воды, увеличивать концентрацию примесей этилового спирта в паре, выходящем из аппарата, повышать качество ректификованного спирта и снижать затраты на его производство по сравнению с известным аппаратом.
№ | Показатели работы аппарата для конденсации пара и концентрирования примесей этилового спирта при флегмовом числе 30 | Пример 1 | Пример 2 |
1. | Расход охлаждающей воды с температурой 15°С, кг на 1 дал спирта | 112 | 102 |
2. | Отношение молевой доли примеси в отходящем из аппарата паре к ее молевой доле в исходном паре: | ||
Этилацетат | 50 | 1,5·105 | |
Ацетальдегид | 60 | 1,8·102 | |
Изоамиловый спирт | 0,2 | 4,2·105 | |
Изобутиловый спирт | 0,3 | 3,8·105 | |
Н.пропиловый спирт | 0,5 | 1,5·103 | |
Изопропиловый спирт | 30 | 1,9·103 |
Claims (1)
- Вертикальный кожухотрубный аппарат для конденсации пара и концентрирования примесей этилового спирта, характеризующийся тем, что содержит цилиндрический корпус с днищем и крышкой, разделенный двумя горизонтальными перегородками на нижнюю, среднюю и верхнюю секции, при этом нижняя и верхняя секции связаны между собой заполненными теплопроводящей насадкой трубами для пропускания содержащего головные и промежуточные примеси водно-спиртового пара из нижней секции в верхнюю, а также гидроселекционной воды и водно-спиртовой жидкости из верхней секции в нижнюю, верхние торцы труб оснащены пилообразными кромками и распределительными устройствами, обеспечивающими равномерное орошение насадки поступающей из верхней секции в трубы жидкостью, а нижние торцы труб оборудованы сетчатыми перегородками для поддержания насадки, средняя секция, имеющая нижний патрубок для ввода в ее межтрубное пространство охлаждающей жидкости и верхний патрубок для вывода этой жидкости из межтрубного пространства, предназначена для конденсации в трубах водно-спиртового пара с передачей выделяющегося при этом тепла охлаждающей жидкости через стенки труб и насадки и для концентрирования головных и промежуточных примесей этилового спирта в процессе массообмена между жидкостью и паром на поверхности элементов насадки и внутренней поверхности труб, верхняя секция имеет патрубки для ввода гидроселекционной воды и водно-спиртовой жидкости и патрубок для вывода обогащенного примесями водно-спиртового пара, а нижняя секция снабжена патрубками для ввода водно-спиртового пара и отвода очищенной от примесей флегмы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007124900/13A RU2343196C1 (ru) | 2007-07-03 | 2007-07-03 | Вертикальный кожухотрубный аппарат для конденсации пара и концентрирования примесей этилового спирта |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007124900/13A RU2343196C1 (ru) | 2007-07-03 | 2007-07-03 | Вертикальный кожухотрубный аппарат для конденсации пара и концентрирования примесей этилового спирта |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2343196C1 true RU2343196C1 (ru) | 2009-01-10 |
Family
ID=40374176
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007124900/13A RU2343196C1 (ru) | 2007-07-03 | 2007-07-03 | Вертикальный кожухотрубный аппарат для конденсации пара и концентрирования примесей этилового спирта |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2343196C1 (ru) |
-
2007
- 2007-07-03 RU RU2007124900/13A patent/RU2343196C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЦЫГАНКОВ П.С. Брагоректификационные установки. - М.: Пищевая промышленность, 1970, с.247. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI80218C (fi) | Foerfarande och anlaeggning foer rening av en tvaokomponentvaetskeblandning medelst destillering. | |
RU2540574C2 (ru) | Модуль для совместного испарения/отгонки и абсорбции | |
CN205730426U (zh) | 一种精馏塔 | |
JP5923367B2 (ja) | 熱交換型蒸留装置 | |
KR20120028401A (ko) | 열 교환형 증류 장치 | |
US3151042A (en) | Bubble-plate chamber stepped still and the process for using such a still for alcohol or petroleum purification | |
KR100937278B1 (ko) | 프탈린 무수물 응축용 탑 | |
RU2343196C1 (ru) | Вертикальный кожухотрубный аппарат для конденсации пара и концентрирования примесей этилового спирта | |
US9874401B2 (en) | Vertical straight tube countercurrent condenser | |
US5296103A (en) | Method for the fractional distillation of liquid mixtures and apparatus for carrying out the method | |
RU2312695C1 (ru) | Вертикальный кожухотрубный аппарат для конденсации пара и концентрирования примесей этилового спирта | |
RU2751695C1 (ru) | Устройство для ректификации | |
WO2015036614A1 (en) | Method and system for improved purification of desiccants | |
RU2312696C1 (ru) | Универсальная установка для очистки высококипящих растворителей вакуумной ректификацией и способы очистки вакуумной ректификацией на ней этиленгликоля, моноэтаноламина, метилцеллозольва, этилцеллозольва, бутилцеллозольва, n-метилпирролидона и бензилового спирта | |
SU131363A1 (ru) | Способ разделени газовых смесей в ректификационной колонне или во фракционирующем абсорбере | |
RU2682330C1 (ru) | Способ непрерывного разделения смеси этилхлорсиланов | |
CA2894199C (en) | An evaporator and process for use thereof | |
AU2017291185B2 (en) | Apparatus and process for purifying syngas | |
RU223285U1 (ru) | Устройство для получения высокочистой серной кислоты методом поверхностного испарения | |
RU2729618C1 (ru) | Устройство ректификационной установки | |
RU2315107C2 (ru) | Способ получения ректификованного спирта | |
RU2007124895A (ru) | Способ получения ректификованного спирта | |
SU1101249A1 (ru) | Ректификационна колонна | |
RU2740200C1 (ru) | Тепломассообменный аппарат | |
RU2315108C2 (ru) | Способ получения ректификованного спирта |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100704 |