SU1111788A1 - Heat mass-exchange apparatus - Google Patents

Abstract

1. ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ , содержащий вертикальный цилиндрический корпус, горизонтальные перфорированные тарелки с переточными устройствами дл  сорбента, сепаратор в верхней части корпуса, штуцеры дл  ввода и вывода фаз, циркул ционный штуцер, отличающийс  тем, что, с целью повьпиени  степени очистки концентрированных веществ, он снабжен установленным коаксиально корпусу пленочным испарителем с распределительным устройством, размещеннЕИм в сепараторе, 2. Аппарат по п. 1, отличающийс  тем, что он снаОжен кожухотрубным теплообменником, размещенным перед распределительным устройством . 51. A HEAT-AND-EXCHANGE DEVICE, containing a vertical cylindrical body, horizontal perforated plates with overflow devices for the sorbent, a separator in the upper part of the body, fittings for input and output of phases, a circulation fitting, characterized in that, in order to purify the degree of purification of concentrated substances, provided with a film evaporator installed coaxially to the housing with a distribution device placed in the separator 2. The apparatus according to claim 1, characterized in that it is equipped with a shell-and-tube heat exchanger mennic placed in front of the switchgear. five

Description

0000

эо Изобретение относитс  к колструкци м аппаратов, позвол ющих получать очии енные концентрированньге растворы (на примере производства карбонатов кали  и натри  особой чистоты), и может быть использовано в химической , пищевой, микробиологической и других отрасл х промышленности. Известен тепломассообменный аппарат , включающий вертикальный цилиндрический корпус, горизонтальные перфорированные тарелки с переточными устройствами дл  сорбента, сепаратор в верхней части корпуса, штуцера дл  ввода и вывода фаз, циркул ционный штуцер. Аппарат работает следующим образом. Сорбент непрерывно подаетс  на верхнюю тарелку, откуда он по переточным патрубкам проходит от тарелки к тарелке и выводитс  из аппарата . Жидка  фаза поступает в нижнюю часть аппарата и удал етс  через верхний патрубок слива IT. Однако аппарат не позвол ет прово дить концентрирование раствора, кото рое может быть осуществлено в другом аппаратер что требует соединительных трубопроводов, транспортирующих и дозирующих устройств, а это может привести к снижению качества продукт Цель изобретени  - повышение степени очистки концентрированных веществ . Эта цель достигаетс  тем, что теп ломассообменньй аппарат, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, горизонтальные перфорированные тарелки с переточными устройствами дл  сорбента, сепараторв верхней части корпуса, штуцеры дл  ввода и вывода фаз и циркул ционный штуцер, снабжен установленным коаксиально корпусу пленочным испарителем с распределительным устройством, размещенным в сепараторе. Кроме того, аппарат снабжен кожух трубным теплообменником,размещенным перед распределительным устройством . На чертеже представлен предлагаемый тепломассообменный аппарат, продольный разрез. . Аппарат состоит из Ьертикального цилиндрического корпуса 1 с расшир ющейс  верхней зоной - сепаратором 2, горизонтальных тарелок 3 с перето .чными трубами 4, В верхней части аппарата размещен кожухотрубньм теплообменник 5. По оси аппарата установлен пленочный испаритель 6. Предусмотрен штуцер 7 дл  загрузки сорбента, штуцер 8 его выгрузки штуцер 9 дл  ввода исходного раствора , штуцер 10 дл  вывода вторичного пара, штуцеры 11 и 12 дл  ввода пара s штуцеры 13 и 14 дл  вывода конденсата . Пленочный испаритель 6 включает распределительное устройство 15 в верхней части и штуцер 16 дл  вывода готового раствора. Через штуцер 17 осуществл етс  циркул ци  раствора, Аппарат работает следующим образом . Сорбент непрерывно подаетс  через штуцер 7 на верхнюю тарелку в псевдоожиженный слой, затем он через переточные трубы переходит с верхней тарелки на нижнюю и удал етс  через штуцер 8. Исходный раствор поступает через штуцер 9 и, контактиру  С сорбентом , очищаетс  от примееей. Очищенный раствор проходит через встроенный теплообменник, где нагреваетс  до температуры кипени . Часть раствора поступает- в выпарную трубу испарител  6 через пленочное распределительное устройство 15, а часть направл етс  через штуцер 17 в циркул ционный контур, в котором происходит смешение раствора с псевдоожижающим агентом. Выпарка раствора осуществл етс  в пленочном режиме. Очи-щенный и упаренный раствор выводитс  через нижнюю часть выпарной трубы и штуцер 16. Разработанна  конструкци  аппарата и ее изготовление из титана позвол ют получать на примере растворов карбонатов натри  и кали  продукты особой чистоты. Содержание основных примесей в растворах на выходе из аппарата следующее , железо (1,5-2,0)10 , хлор менее 510 , медь менее 5 10 . Получен очищенный, высококонцентрированный раствор, качество продукта не снижено. Высока  чистота продукта достигаетс  тем, что раствор непосредственно из зоны очистки подаетс  на концентрирование , при этом исключаетс  контактирование продукта с промежуточными емкост ми, трубопроводами, озирующими устройствами, насосом иThis invention relates to apparatus cools, which make it possible to obtain highly concentrated solutions (for example, the production of potassium and sodium carbonates of high purity), and can be used in the chemical, food, microbiological, and other industries. A heat and mass transfer apparatus is known, including a vertical cylindrical body, horizontal perforated plates with overflow devices for a sorbent, a separator in the upper part of the body, a choke for input and output of phases, a circulating choke. The device works as follows. The sorbent is continuously fed to the upper plate, from where it passes from the plate to the plate along the inlet pipes and is removed from the apparatus. The liquid phase enters the lower part of the apparatus and is removed through the upper IT nozzle. However, the apparatus does not allow the concentration of the solution, which can be carried out in another apparatus, which requires connecting pipes, conveying and metering devices, and this can lead to a decrease in the quality of the product. The purpose of the invention is to increase the degree of purification of concentrated substances. This goal is achieved by the fact that a heat and mass transfer apparatus comprising a vertical cylindrical body, horizontal perforated plates with overflow devices for the sorbent, separators in the upper part of the body, fittings for input and output of phases and a circulation fitting, is provided with a film evaporator installed with a distribution device coaxial to the body, placed in a separator. In addition, the apparatus is equipped with a casing tube heat exchanger placed in front of the distribution device. The drawing shows the proposed heat and mass transfer apparatus, a longitudinal section. . The apparatus consists of a vertical cylindrical body 1 with an expanding upper zone — a separator 2, horizontal plates 3 with transfer pipes 4. A shell-and-tube heat exchanger 5 is placed in the upper part of the apparatus. A fitting 7 is provided for loading sorbent a nozzle 8 for unloading it; a nozzle 9 for introducing the initial solution; a nozzle 10 for withdrawing secondary steam; nozzles 11 and 12 for introducing steam s; nozzles 13 and 14 for draining condensate. Film evaporator 6 includes a distributor 15 at the top and a fitting 16 for discharging the finished solution. Through the nozzle 17, the solution is circulated. The device operates as follows. The sorbent is continuously supplied through the nozzle 7 to the upper plate in the fluidized bed, then it passes through the overflow pipes from the upper plate to the lower plate and is removed through the nozzle 8. The initial solution flows through the nozzle 9 and, in contact with the sorbent, is cleaned from the primer. The purified solution passes through an integrated heat exchanger where it is heated to the boiling point. A part of the solution enters the evaporator tube of the evaporator 6 through the film switchgear 15, and a part is directed through the nozzle 17 into the circulation loop, in which the solution is mixed with the fluidizing agent. The evaporation of the solution is carried out in film mode. The cleaned and one stripped off solution is withdrawn through the lower part of the evaporator tube and fitting 16. The designed apparatus and its production from titanium make it possible to obtain high purity products by the example of sodium and potassium carbonate solutions. The content of the main impurities in the solutions at the outlet of the apparatus is the following, iron (1.5-2.0) 10, chlorine less than 510, copper less than 5 10. The resulting purified, highly concentrated solution, the quality of the product is not reduced. The high purity of the product is achieved by directing the solution directly from the purification zone to concentration, which prevents the product from being contacted with intermediate tanks, pipelines, equipment, pump and

элементами системы КИП и автоматики. Кроме того, уменьшено врем  пребывани  раствора в реакционной зоне, чтоelements of instrumentation and automation systems. In addition, the residence time of the solution in the reaction zone is reduced, which

Тверд, фазаHard phase

устран ет разложение раствора и увеличивает производительность установки .eliminates decomposition of the solution and increases plant capacity.

Claims (2)

1. ТЕПЛОМАССООБМЕННЫЙ АППАРАТ, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, горизонтальные перфорированные тарелки с переточными устройствами для сорбента, сепаратор в верхней части корпуса, штуцеры для ввода и вывода фаз, циркуляционный штуцер, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки концентрированных веществ, он снабжен установленным коаксиально корпусу пленочным испарителем с распределительным устройством, размещенным в сепараторе.1. HEAT AND MASS TRANSFER APPARATUS, comprising a vertical cylindrical body, horizontal perforated plates with transfer devices for the sorbent, a separator in the upper part of the body, fittings for input and output phases, a circulation nozzle, characterized in that, in order to increase the degree of purification of concentrated substances, it is equipped a film evaporator mounted coaxially to the housing with a switchgear located in the separator. 2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен кожухотрубным теплообменником, размещенным перед распределительным устройством.2. The apparatus according to claim 1, characterized in that it is equipped with a shell-and-tube heat exchanger located in front of the switchgear. g (Л мg (L m 00 □О00 □ About 111 1788111 1788