PL21121B1 - Sposób odparowywania, stezania i destylowania. - Google Patents

Sposób odparowywania, stezania i destylowania. Download PDF

Info

Publication number
PL21121B1
PL21121B1 PL21121A PL2112133A PL21121B1 PL 21121 B1 PL21121 B1 PL 21121B1 PL 21121 A PL21121 A PL 21121A PL 2112133 A PL2112133 A PL 2112133A PL 21121 B1 PL21121 B1 PL 21121B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
heat
partial pressure
gas
evaporation
evaporator
Prior art date
Application number
PL21121A
Other languages
English (en)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Publication of PL21121B1 publication Critical patent/PL21121B1/pl

Links

Description

Dotychczas ekonomieznosc cieplna, a czesciowo równiez wydajnosc odparowywa¬ nia mozna bylo wzmagac przez stosowanie prózni, pracy wielostopniowej oraz pompy cieplnej. Przy odparowywaniu cieczy, wraz¬ liwych na dzialanie ciepla w wyzszych tem¬ peraturach, stosowano odparowywanie w prózni, jednakze zwiekszaly sie tutaj koszty energji oraz instalacji. Znane sa równiez wyparniki, które, dzieki wprowadzeniu po¬ wietrza, osiagaja temperature odparowywa¬ nia wody pod cisnieniem atmosferycznem ponizej 100°. Jednakze takie urzadzenia sa nieekonomiczne, poniewaz powietrze wpro¬ wadza sie w temperaturze nizszej od odpo¬ wiadajacej punktowi parowania, dzieki cze¬ mu do podwyzszenia temperatury powie¬ trza az do temperatury odparowywania zo¬ staje zuzyta w wyparniku wieksza ilosc ciepla.Takie wyparniki wymagaja duzego nad¬ miaru powietrza, wskutek czego obok wyso¬ kiego zapotrzebowania ciepla wzmaga sie równiez zuzycie energji na dostarczanie powietrza.Obecnie wykryto, ze odparowywanie mozna prowadzic bardzo ekonomicznie, u- nikajac wad znanych wyparników, miano¬ wicie w ten sposób, ze srodek gazowy, jako snodek, dbmizajacy cisnienie czastkowe, prtzed wilotem do ogrzewanego wypiarnilka V ukladu, przedstawionego schematycznie nafijg. 1, (prowadzi sie do wymiennicy ciepla W1 dla odzyskania ciepla mieszaniny gazo- wio-paaroiwiej, opusizozajacej wyparnik. Cieplo odlotowe zespolu grzejnego H zuzytkowuje sie w wymiennicy ciepla W2 na ogrzanie srodka, obnizajacego cisnienie czastkowe, albo tez zuzytkowuje sie je w wymiennicy ciepla W3 na odparowywanie. To wyzyska¬ nie ciepla, otrzymywanego w tym samym u- rzadzeniu wyparniczem, przy zachowaniu równowagi termodynamicznej miedzy srod¬ kiem, obnizajacym cisnienie czastkowe, a faza parowa cieczy, wyróznia niniejszy spo¬ sób parowania, zmierzajacy do polepszenia wyników pod wzgledem gospodarczym oraz podwyzszenia wydajnosci.Przy odparowywaniu w temperaturze, nizszej od temperatury wlotowej srodka, obnizajacego cisnienie czastkowe, doprowa¬ dzanego do wymiennicy ciepla, wyniki pro¬ cesu zostaja jeszcze bardziej zwiekszone przez wyzyskanie ciepla, doprowadzonego z zewnatrz, wskutek róznicy temperatur.Chociaz w tych nizszych temperaturach zuzycie energji na przetlaczanie srodka ga¬ zowego wzmaga sie, to jednak odparowy¬ wanie, np. w 15°, jest jeszcze znacznie bar¬ dziej ekonomiczne, niz w prózni.Na fig. 2 wyobrazono porównanie ko¬ sztów energji, jako funkcji temperatury pa¬ rowania, przy ciaglem odparowywaniu wo¬ dy przy pomocy pary, jako srodka grzej¬ nego, przy uwzglednieniu jednakowych ko¬ sztów jednostki energji. Krzywa a przed¬ stawia jednostki kosztu odparowywania prózniowego z wyzyskaniem ciepla skrapla¬ nia, krzywa b zas przedstawia odpowiednie jednostki w odniesieniu do znanego wypar- nika z doprowadzaniem powietrza o tempe¬ raturze 20° i wilgotnosci wzglednej 50%, przyczem koszty w zakresach temperatur nizszych, stosowanych dopiero w sposobie wedlug wynalazku, zaznaczono tylko linja kropkowana. Krzywa c przedstawia koszty energji przy odparowywaniu czastkowo- Gisnieniowem wedlug tego nowego sposobu w urzadzeniu wedlug fig. 3 z doprowadza¬ niem powietrza oraz z odzyskiwaniem cie¬ pla mieszaniny powietrzno-parowej i skro- plin, a w nizszych temperaturach ponadto z wyzyskaniejri ciepla, wydzielajacego sie wskutek róznicy temperatur. Krzywa d przedstawia koszty prowadzenia sposobu w urzadzeniu, przedstawionem na fig. 5. Przy uzyciu srodka, redukujacego cisnienie czast¬ kowe, z mniejsza wilgotnoscia wzgledna, ioszty okazaly sie jeszcze znacznie nizsze.Doswiadczenia potwierdzily, ze przy za¬ stosowaniu odparowywania czastkowo-ci- snieriiowego, zaleznie od warunków pracy i kosztów jednostki energji, osiaga sie o- szczednosc nawet powyzej 30% w porów¬ naniu z praca znanych wyparników w ta¬ kich samych warunkach. Wykazaly one da¬ lej, ze wydajnosc odparowywania, zaleznie od rodzaju uzytego srodka grzejnego, zwiek¬ sza sie i moze wynosic do 20% wiecej, niz to odpowiada teoretycznemu zwiekszeniu spadku temperatury. Spostrzezenie to obja¬ snia sie tern, ze na powierzchni grzejnej nie moga powstawac pecherzyki pary, jak to ma miejsce w znanych wyparnikach wlasci¬ wych, w których powierzchnie grzejne staja sie wskutek tego czesciowo nieczynne.Te zalety odparowywania czastkowo- cisnieniowego w zastosowaniu do wyparni¬ ków wielostopniowych, które juz same przez sie sa pod wzglediem cieplnym bardzo eko¬ nomiczne, pozwalaja na osiagniecie stosun¬ ków jeszcze korzystniejszych.Sposób wedlug wynalazku nadaje sie nietylko w niskich temperaturach odparo¬ wywania do wyzyskania pary o cisnieniu nizszem oraz ciepla odlotowego z palenisk do zwiekszenia wydajnosci parowania, jak równiez do obróbki produktów, wrazliwych na dzialanie ciepla, lecz takze do obnizania temperatury parowania materjalów wyso- ko-wrzacych, Obnizenie temperatury, które mozna spotegowac przez obnizenie cisnie¬ nia, laczy wymienione zalety techniczne z chemicznemi, jak zahamowaniem rozkladu, — 2 —wplywem na reakcje chemiczna i t. d. Dzie¬ ki temu, stwarza sie nowe mozliwosci, np. prowadzenia destylacji mieszanin wysoko- wrzacych, np. z grupy olejów smarowych, które trudno obrabiac technicznie z powodu koniecznosci stosowania wysokich tempera¬ tur. Prócz tego, z tern jest polaczone ko¬ rzystne odzyskiwanie ciepla. Odparowywa¬ nie czastkowo-cisnieniowe mozna stosowac równiez korzystnie pod cisnieniem atmosfe- rycznem, poniewaz przy tej samej zawarto¬ sci wlasciwej gazu róznica absolutna tempe¬ ratury wzrasta pod wielkiem cisnieniem.Do destylacji i rektyfikacji mieszanin cieczy sposób wedlug wynalazku nadaje sie nietylko ze wzgledów ekonomji cieplnej, lecz ze wzgledu na znacznie mniejsze stra¬ ty rozpuszczalników o nizszym punkcie wrzenia, niz w takich samych warunkach odparowywania w prózni, poniewaz przy pracy ostatnio wymieniona metoda, wskutek wiekszej róznicy cisnien i nieszczelnosci aparatów, uwarunkowanej zmniejszonem ci¬ snieniem, powstaja znaczne straty, Do odparowywania i destylacji materja- lów, wrazliwych na dzialanie tlenu, jako srodki, obnizajace cisnienie czastkowe, moz¬ na stosowac gazy obojetne, jak odlociny z palenisk i zakladów przemyslowych, azot, wodór i gazy podobne.Spotegowanie odparowywania jest szcze¬ gólnie korzystne w aparatach przemyslu chemicznego, poniewaz do ich obslugi, ze wzgledu na cel zastosowania, potrzebne sa mozliwie duze powierzchnie grzejne, które przewaznie nie moga byc powiekszane. Spo¬ sób wedlug wynalazku okazuje sie szcze¬ gólnie korzystny przy wyparowywaniu lot¬ nych cieczy kwasnych albo alkalicznych. Do odprowadzania par kwasnych wzglednie al¬ kalicznych sa potrzebne przy odparowywa¬ niu prózniowem drogie aparaty i maszyny, czesciowo z materjalów, odpornych na ko¬ rozje, natomiast przy sposobie wedlug wy¬ nalazku mozna stosowac proste konstrukcje z materjalów tanich, Odparowywanie pro¬ wadzi sie w obecnosci srodka, obnizajacego cisnienie czastkowe, uzytego w nadmiarze w stosunku do ilosci, odpowiadajacej prawu Henry-Dalton'a, tak iz uchodzaca kwasna wzglednie alkaliczna mieszanina gazowo- parowa jest nienasycona, a wiec opuszcza wyparnik, jako przegrzana, dzieki czemu materjaly, z których wykonane sa czesci u- rzadzenia, pozostaja chemicznie nienaru¬ szone.Odzyskiwanie ciepla w wymiennicach W1$ W2 wedlug fig. 1 moze sie odbywac przez posrednie przenoszenie ciepla, jak np. przez wymiane powierzchniowa ewentu¬ alnie przy wspóludziale srodka posrednie¬ go, albo przez 'bezposrednie przewodzenie ciepla, nip. przy miesizianiu, dyfuzji i t. d., miedzy srodkiem, oddajacym cieplo, a srod¬ kiem, obnizajacym cisnienie czastkowe. Wy¬ zyskanie ciepla w wymiennicy fciepla W3 odbywa sie przewaznie przez posrednie przenoszenie ciepla.Mieszanine gazowo-parowa, odplywaja¬ ca z ukladu wyparniczego, mozna doprowa- diztac dlo innego odipowiledniegoi wtypamika w celu dalszego wyzyskania. Dalej, dzieki czesciowemu skropleniu, wlasciwa zawar¬ tosc gazu zwieksza sie, wobec czego te mie¬ szanine, bogatsza w gaz, mozna znowu wy¬ zyskac calkowicie lub czesciowo jako sro¬ dek, obnizajacy cisnienie czastkowe, i do¬ prowadzac w obiegu kolowym ponownie do tego samego urzadzenia do odparowywania.Faze ciekla mieszaniny gazowo-parowej, wydzielona przez skroplenie czastkowe, od¬ dziela sie od fazy gazowo-parowej zapomo- ca oddzielacza, jak: cyklonu, urzadzen, od¬ chylajacych strumien, filtrów mechanicz¬ nych lub elektrycznych i t. d., lecz takze metoda absorbcji i adsorbcji.Do wprawiania w ruch srodka, obnizaja¬ cego cisnienie czastkowe, stosuje sie, zalez¬ nie od warunków cisnienia, urzadzenia ta¬ kie, jak przewietrzniki, sprezarki i smoczki.Srodek, obnizajacy cisnienie czastkowe, wprowadza sie zapomoca rozdzielaczy, np. — 3 —dyfuzorów, urzadzen z wlotem stycznym, w celu prowadzenia wzdluz linji spiralnej gazów i t. d. ponad, na albo pod poziom cie¬ czy w taki sposób, zeby srodek ten, mozli¬ wie nasycony, zostal szybko usuniety z war¬ stwy granicznej cieczy, przeznaczonej do odparowania, Mozna to osiagnac zapomoca samoczynnych urzadzen nastawczych i re¬ gulatorów, jak plywaków i przyrzadów sa¬ moczynnych, utrzymujacych wilgotnosc na stalym poziomie.Jako srodki, obnizajace cisnienie czast¬ kowe, stosuje sie gazy albo ich mieszaniny z parami, które obok zadania fizycznego moga uskuteczniac równiez pewne dzialanie chemiczne, np. uwodornianie, utlenianie i t. d. Gazy o malym ciezarze czasteczko¬ wym daja mniejsze wlasciwe zawartosci ga¬ zów, ale w bilansie cieplnym i w bilansie energji nie sa duzo korzystniejsze. Nato¬ miast, uzycie gazów o wiekszej przewodno¬ sci cieplnej, jak np. wodoru, daje specjalne korzysci ze wzgledu na przewodzenie ciepla w wymiennicy ciepla i skraplaczu.Do posredniego ogrzewania wyparnika sluza jako srodki grzejne: para o rozmaitem cisnieniu, zwlaszcza para niskoprezna; cie¬ cze krazace, jak: woda, olej; gazy grzejne; paleniska olejowe, gazowe, weglowe i po¬ dobne. Przy destylacji mieszanin podwój¬ nych lub bardziej zlozonych ogrzewanie moze sie odbywac bezposrednio przez wpro¬ wadzanie do mieszaniny jednego z jej sklad¬ ników, jako pary grzejnej, przyczem naste¬ puje bezposrednie przewodzenie ciepla.Na rysunkach schematycznych przed¬ stawiono przyklady urzadzen do wykony¬ wania sposobu wedlug wynalazku.Na fig. 3 cyfra 1 oznaczono wyparnik z pompa tloczaca do zraszania, cyfra 2 — grzejnik z wlotem 3 do srodka grzejnego, cyfra 4 — przestrzen parowa, cyfra 5 zas— przewód do odprowadzania mieszaniny po- wietrzno-parowej. Przez przewietrznik 6 wsysany jest srodek, obnizajacy cisnienie czastkowe, np. powietrze, doprowadzane do urzadzenia ssawczego 7 w rodzaju smoczka, zmieszane z mieszanina parowo- powietrzna przed wejsciem do cyklonu 8, wskutek czego miedzy zimnem powietrzem i ciepla mieszanina parowo-powietrzna na¬ stepuje bezposrednia wymiana ciepla i para z mieszaniny skrapla sie. Woda, skroplona dzialaniem sily odsrodkowej w cyklonie 8, zostaje oddzielona od mieszaniny powietrz- no-parowej i usunieta przez spust 9, Czesc mieszaniny powietrzno-parowej doprowadza sie zpowrotem poprzez zbiornik 10, prze¬ wód 11 i rozdzielacz 12 do wyparnika, np. pod poziom cieczy. Czesc pozostala mie¬ szaniny powietrzno-parowej uchodzi naze- wnatrz przez komin 13 albo tez moze byc wyzyskana jesizcze do innych celów. Stru¬ mieniem powietrza z przewietrznika 6 w u- rzadzeniu ssawczem 7 wytwarza sie cisnie¬ nie zmniejszone, wskutek czego mieszanina powietrzno-parowa z wyparnika 1, a tern samem rówinitó czesc pary z powietrzem z cyklonu 8, poprzez przewód 11 i rozdzie¬ lacz 12 zostaje wessana do wyparnika 1.Jesli w pewnych urzadzeniach cisnienie zmniejszone nie wystarcza, albo tez jesli urzadzenie ssawcze, ze wzgledu na zbyt du¬ za zawartosc powietrza, okaze sie nieekono¬ miczne, to do przewodu 11 nalezy wbudo¬ wac przewieitiriznik 6a (zaznaczono kreska¬ mi na fig. 3). W mysl ostatnio wymienio¬ nych warunków, urzadzenie moze pracowac równiez bez przewietrznika 6, jedynie za¬ pomoca panzewiietrznika 6a, przyoziem po¬ trzebne powietrze jest wsysane przez urza¬ dzenie ssawcze 7. Zapomoca odpowiednie¬ go urzadzenia nastawczego, np. umieszczo¬ nego w wylocie dyfuzora plywaka pierscie¬ niowego 14, prowadnicy mankietowej 15 dyfuzora 12 i przewodu //, rozdzielaczowi nadaje sie, zaleznie od polozenia poziomu cieczy, takie polozenie robocze, dzieki któ¬ remu mieszanina parowo-powietrzna po¬ winna opuszczac wyparnik mozliwie nasy¬ cona.W urzadzeniu wedlug fig. 3 zastosowa- — 4 —no ogrzewanie parowe. Wode skroplona z grzejnika cisnieniowego 2 doprowadza sie przewodem odprowadzajacym 16 do grzej¬ nika pomocniczego 17, dzieki czemu cieplo pary, uwalniajace sie przy cisnieniu zmniej- szonem, jak równiez cieplo skroplin moze byc wyzyskane do parowania. Grzejnik po¬ mocniczy 17, ze wzgledu na lepsze wyzy¬ skanie ciepla skroplin, uwarunkowane mniej- szem cisnieniem hydrostatycznem cieczy w wyparniku, nalezy umiescic ponad grzejni¬ kiem glównym 2. Podczas odparowywania ciaglego skropliny o temperaturze parowa¬ nia, odplywajace z grzejnika 17, stosuje sie dalej do ogrzewania cieczy, doplywajacej do wymienmfcy ciepla 18, skropliny zas, o- ziebione az do temperatury cieczy, sply¬ waja przewodem odplywowym 19. To o- grzewanie mozna skojarzyc równiez z cze- sciowem wyzyskaniem par pozostalych. Od¬ powiedniego urzadzenia nie przedstawiono jednak na rysunku.Przyklad wykonania wedlug fig. 4 tern sie rózni od przykladu wedlug fig. 3, ze dla wyzyskania ciepla tylko czesc par miesza sie z powietrzem. Omawiany przyklad wy¬ konania wynalazku moze byc zastosowany w urzadzeniach, w których mieszanine po- wietrzno-parowa, odplywajaca przez komin 13, wyzyskuje sie inaczej, np. w wyparni- kach wielostopniowych, wyparniku z pom¬ pa jak na fig. 11. Strumien powietrza, wy¬ tworzony zapomoca przewietrznika 6, wsy¬ sa czesc calkowitej ilosci mieszaniny po¬ wietrzno-parowej z przewodu 5 poprzez u- rzadzenie ssawcze 7 oraz przez przepustni¬ ce 22, która mozna regulowac, przyczem wode, skroplona z mieszaniny, wydziela sie w cyklonie 8, jak opisano przy omawianiu fig. 3, mieszanina zas powietrzno-parowa, bogatsza w powietrze, zostaje przetloczona poprzez wymiennice ciepla 23 do wyparni- ka. Przy ogrzewaniu para w tern urzadze¬ niu skropliny z grzejnika 2 przechodza z przewodu odprowadzajacego 16 do po¬ wierzchniowej wymiennicy ciepla 23, w której oddaja cieplo srodkowi doprowadza¬ nemu, obnizajacemu cisnienie czastkowe, i odplywaja, jako skropliny ochlodzone, po¬ przez przewód odplywowy 24. Przy wiek¬ szym oporze ukladu zamiast przewietrzni¬ ka 6 mozna stosowac korzystnie przewietrz- nik 6a (zaznaczony na fig. 3 linja kresko¬ wana) .Fig. 5 przedstawia otwarty wyparnik do posredniego ogrzewania srodka, obnizajace¬ go cisnienie czastkowe cieplem mieszaniny powietrzno-parowej. Powietrze do po¬ wierzchniowej wymiennicy ciepla 25 dopro¬ wadza sie przez przepustnice 20 i prze- wietrznik 6 oraz poprzez rozdzielacz 12 do wyparnika 1. Z odplywajacej mieszaniny powietrzno-parowej czesc zostaje skroplo¬ na wskutek posredniego oddawania ciepla powietrzu i, jako woda, zostaje odprowa¬ dzona poprzez przewód odplywowy 26, podczas gdy bogatsza w powietrze miesza¬ nina powietrzno - parowa uchodzi naze- wnatrz przez komin 13.Fig. 6—9 uwidoczniaja zamkniete wy- parniki, w których krazy mieszanina gazo- wo-parowa. Te postacie wykonania sa szczególnie odpowiednie do odparowywania i destylacji cieczy, których skladniki paro¬ we musza byc odzyskiwane, jak np. cieczy o niskim punkcie wrzenia.W urzadzeniu wedlug fig. 6 proces pro¬ wadzi sie pod dowolnem cisnieniem w taki sposób, ze gaz, doprowadzany przez prze- wietrznik 6 do urzadzenia ssawczego 7, miesza sie z mieszanina gazowo-parowa w wyparniku 1, wskutek czego para miesza¬ niny czesciowo sie skrapla. Czesc bogatszej w gaz mieszaniny gazowo-parowej doprowa¬ dza sie, jak to opisano blizej w zwiazku z fig. 3, poprzez cyklon i rozdzielacz 12 do wyparnika. Pozostala czesc prowadzi sie do skraplacza-mieszalnika 27, w którym sklad¬ nik parowy skrapla sie przez zmieszanie go z nierozpuszczalna ciecza chlodzaca. Mie¬ szanine oziebiona doprowadza sie zpowro- tem przewodem 28 przez przepustnice 20 — 5 -do urzadzenia tloczacego 6. Mieszanine obu skladników nierozpuszczalnych albo bardzo malo rozpuszczalnych doprowadza sie przez przewód odplywowy 29 do osadnika 30, w którym skladnik cieczy oziebiajacej oddziela sie i zapomoca pompy 31 przez chlodnice 32 i rozdzielacz cieczy 33 zostaje doprowadzony zpowrotem do skraplacza- mieszalnika 27. Skladnik, oddzielony w o- sadniku 30 od nierozpuszczalnej cieczy chlodzacej i odparowywany w wyparniku posrednim, jak juz wspomniano, moze slu¬ zyc do ogrzewania bezposredniego wypar¬ nika 1, przyczem odpadaja grzejniki 2 i 17.Skladnik ciekly .przed wprowadzeniem do wyparnika posredniego podgrzewa sie w wymiennicy ciepla az do temperatury u- latniania sie mieszaniny przez wyzyskanie ciepla mieszaniny gazowo-parowej.Wedlug fig. 7 mieszanine gazowo-paro- wa z wyparnika 1 prowadzi sie poprzez wymiennice ciepla 23 do skraplacza-mie- szalnika 27, w którym odbywa sie skrapla¬ nie i osadzanie, jak w urzadzeniu wedlug fig. 6. Bogatsza w gaz mieszanine gazowo- parowa tloczy sie przewodem 28 przez przepustnice 20 i przewietrznik 6 do wy¬ miennicy ciepla 23 w celu posredniego o- grzania mieszaniny gazowo-parowej i da¬ lej poprzez rozdzielacz 12 do wyparnika 1.Do ogrzewania wyparnika sluzy palenisko gazowe, przyczem gorace odlociny przed wejsciem do wyparnika wprowadza sie do wymiennicy ciepla 23a w celu dalszego o- grzania srodka, obnizajacego cisnienie czast¬ kowe, oraz w celu wyzyskania ciepla tych odlocin.Urzadzenia wedlug fig. 6 i 7 nadaja sie do odparowywania i destylacji cieczy, które w cieczy oziebiajacej nie rozpuszczaja sie zupelnie lub rozpuszczaja bardzo slabo.Na fig. 8 przedstawiono zamkniety wy- parnik, w którym do skraplania skladnika parowego stosuje sie skraplacz powierzch¬ niowy. Mieszanina gazowo-parowa przez przewodzenie posrednie oddaje czesc ciepla w wymiennicy ciepla 23 srodkowi, obniza¬ jacemu cisnienie czastkowe, krazacemu w obiegu kolowym, dzieki czemu czesc pary skrapla sie, druga zas czesc przeplywa przez podgrzewacz 34, sluzac do podgrze¬ wania cieczy doplywajacej, oziebia sie w skraplaczu wlasciwym 35, zostaje wydzie¬ lona w cyklonie 8 i, jako skladnik cieczy, opuszcza wyparnik w miejscu 9.Urzadzenia, uwidocznione na fig.. 6 ¦— 8, sluza do destylacji mieszaniny cieczy, skladajacej sie z dwu lub z wiekszej liczby skladników, produkty zas, wrazliwe na dzialanie ciepla, mozna odwadniac przy u- zyciu rozpuszczalników. Uklady te mozna stosowac korzystnie tam, gdzie para prze¬ chodzaca jest bogatsza w skladniki latwo wrzace.Fig. 9 przedstawia urzadzenie do frak¬ cjonowania przez rektyfikacje i deflegma- cje rozmaitych mieszanin cieczy, a równiez i mieszanin azeotropowych. System ten na¬ daje sie zwlaszcza do mieszanin wysoko- wrzacych, które dotychczas obrabiano zna- nemi sposobami w prózni, a wiec np. do frakcjonowania olejów smarowych, olejków eterycznych, mazi smolowej z wytlewania i t. d. Przez frakcjonowanie czastkowo-ci- snieniowe mozna wytwarzac równiez alko¬ hol bezwodny. W nizszych temperaturach, jak wiadomo, punkt azeotropowy przesuwa sie w obreb wyzszych zawartosci alkoholu.Sposób wedlug wynalazku, w porównaniu z rektyfikacja w prózni, okazuje sie bardzo ekonomiczny, poniewaz straty alkoholu zo¬ staja obnizone do minimum. Mieszanina ga¬ zowo-parowa, uchodzaca z wyparnika /, dostaje sie do ukladu kolumnowego 36, w którym nastepuje przemieszanie, jak rów¬ niez wymiana ciepla miedzy mieszanina gazowo-parowa a plynem splywajacym, wskutek czego sklad pary w mieszaninie gazowo-parowej zmienia sie w taki sposób, iz jeden ze skladników parowych zostaje wzbogacony. Ta ostatnia mieszanina prze¬ plywa przez deflegmator 37, w którym czesc — 6 —par destylacyjnych skrapla sie wskutek ostygniecia przez oddanie ciepla srodkowi, obnizajacemu cisnienie czastkowe, dopro¬ wadzanemu zpowrotem w obiegu kolowym, i, jako skroplmy, odplywajace zpowrotem, zostaje odprowadzona do kolumny 36, bo¬ gatsza zas w gaz mieszanina gazowo-paro- wa zostaje oziebiona w skraplaczu 38. Po rozdzieleniu w cyklonie 8 destylat usuwa sie przez przewód odplywowy 9, a miesza¬ nine gazowo-parowa przez deflegmator 37 i urzadzenie tloczace 6 doprowadza sie zpowrotem do wyparnika 1.Urzadzenia wedlug fig. 3 — 9 mozna stosowac przy wyparnikach wielostopnio¬ wych, do procesów koncowych po procesach cisnieniowych, wyzyskujac do ogrzewania procesów koncowych pary z procesów po¬ przednich.Na fig. 10 przedstawiono zastosowanie wynalazku do parowania wielostopniowego, np. z trzema stopniami cisnienia. Ten przy¬ klad wykonania nadaje sie do zageszczania mocnych roztworów albo do wydzielania so¬ li z roztworów nasyconych, poniewaz wsku¬ tek znanego podwyzszenia punktu parowa¬ nia, w zaleznosci od stezenia, potrzebna jest wieksza róznica temperatur. Stosujac usta¬ wienie kaskadowe, uklad ten mozna z ko¬ rzyscia stosowac do parowania ciaglego.Zwlaszcza okazuje sie to bardzo korzystne przy ogrzewaniu para o niskiej preznosci.Stopien a z najnizsza temperatura pa¬ rowania, a tern samem z najwyzsza wlasci¬ wa zawartoscia powietrza odpowiada urza¬ dzeniu wedlug fig. 5. Mieszanina gazowo- parowa ogrzewa sie cieplem skroplin ze stopnia b w wymiennicy ciepla 41 i przez rozdzielacz dostaje sie do wyparnika 6. Tu¬ taj wskutek odparowania wlasciwa zawar¬ tosc powietrza spada, lecz podwyzsza sie odpowiednio temperatura parowania roz¬ tworu. Mieszanine przetlacza sie przez wy- miennice ciepla 44 do wyparnika c, w któ¬ rym punkt parowania podwyzsza sie je¬ szcze bardziej. Jesli roztwór rozcienczony wprowadzac bez przerwy ze stopnia c przez b do a, to miedzy srodkiem grzejnym a roz-* tworem mozna utrzymac przepisana róznice temperatur, a tern samem okreslona wydaj¬ nosc w ikazdytm stopniu, pomimo zmaczmeigo wzrostu punktu wrzenia roztworu coraz bardziej stezonego. Równiez ciecz, prze¬ znaczona do parowania, mozna wprawic w ruch o kierunku przeciwnym, jak to ma miejsce np. podczas stezania poczatkowego roztworów, wrazliwych na dzialanie ciepla, lecz wydajnosc odparowywania zmniejsza sie.Stosowania pompy cieplnej, w jej po¬ staci smarnej, me zaleca sie do sposobu pa¬ rowania wedlug wynalazku, gdyz jest to nie¬ ekonomiczne, poniewaz powietrze, zawarte w mieszaninie z para, musialoby ulec spre¬ zeniu. Prócz tego, zawartosc powietrza pod¬ czas skraplania mieszaniny dziala nieko¬ rzystnie, zmniejszajac przeplyw cieczy. W urzadzeniu wedlug fig. 11 niedogodnosci te zostaly usuniete. Z wyparnika /, jak opisa¬ no powyzej, prowadzi sie mieszanine po- wietrzno-parowa przewodem 5 do grzejnika 46 wyparnika o niskiem cisnieniu 47, w któ¬ rym fczesc par mieszaniny skrapla sie, a w wyparniku 47 wytwarza sie para o nizszej preznosci, niz to odpowiada cisnieniu czast¬ kowemu pary mieszaniny powietrzno-paro- wej. Woda skroplona splywa lewarem, mie¬ szanina zas powietrzno-parowa, bogatsza w powietrze, przechodzi przez wymiennice ciepla 49, w celu ogrzania srodka, obnizaja¬ cego cisnienie czastkowe, i uchodzi przez komin 50. Pare o preznosci mniejszej, wy¬ tworzona w wyparniku 47, spreza sie zapo- moca pompy 62, np. sprezarki, smoczka i t. d., w znany sposób az do osiagniecia za¬ danej preznosci pary, i przetlacza sie ja do grzejnika 2, w którym sluzy ona jako sro¬ dek grzejny. Skropliny z grzejnika 2 pro¬ wadzi sie zapomoca urzadzenia odprowa¬ dzajacego 16 przez zawór regulacyjny 63 do wyparnika 47, w którym sie je wyparo¬ wuje i doprowadza w obiegu kolowym zpo- — 7 —wrotem do pompy cieplnej. Czesc skroplin, niepreeplywiajacych przez zawór regulami¬ ny 63, zwlaszcza przy uzyciu zageszczalnika wytryskowego, wyzyskuje sie w wymienni- cy ciepla 60 do dalszego ogrzewania srodka, obnizajacego cisnienie czastkowe, i odpro- prowadza sie w miejscu 61.Aby podtrzymac wyzyskanie korzystne ciepla w odniesieniu do okreslonego punktu krzywej wyparowywania, temperature wy¬ parowywania nalezy regulowac zmiana ilo¬ sci srodka, obnizajacego cisnienie czastko¬ we, dzialaniem chlodzacem chlodnicy albo przez laczne stosowanie obu zabiegów. Dla zachowania warunków najlepszych obie przepustnice 20 i 21 (fig. 3), które mozna ze soba polaczyc zapomoca urzadzenia na- stawczego, moga byc tak regulowane zapo¬ moca termostatu, wbudowanego do wypar- nika lub innego urzadzenia odpowiedniego, zeby temperatura parowania, nawet przy zmianie temperatury i wilgotnosci wlasci¬ wej srodka, obnizajacego cisnienie czastko¬ we, jak równiez temperatura srodka grzej¬ nego, pozostawala zawsze stala. Samoczyn¬ ne regulowanie przebiegu parowania, zwla¬ szcza wi zakresaich nizszych temperatur, w których krzywa kosztów anergji bardzo stromo spada lub wznosi sie, daje duze ko¬ rzysci i wskutek tego nie nalezy go pomi¬ jac przy ekonomicznem prowadzeniu pro¬ cesu. ! W zamknietym wyparniku, zwlaszcza przy cisnieniu calkowitem, przewyzszaja- cem cisnienie atmosferyczne, do ukladu, ko¬ rzystnie do przewodu ssawczego urzadzenia tloczacego, nalezy wbudowac urzadzenie re¬ gulujace 39, jak przedstawiono schematycz¬ nie na fig. 6, którego zadaniem jest uzupel¬ nianie srodka, obnizajacego cisnienie czast¬ kowe, uchodzacego prtziez drobne nieszczel¬ nosci aparatury, a jednoczesnie — regulo¬ wanie zadanego cisnienia calkowitego. PL

Claims (11)

  1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób odparowywania, stezania i destylacji, zwlaszcza cieczy, zawiesin lub roztworów, wrazliwych na dzialanie ciepla w wyzszych temperaturach, z doprowadza¬ niem gazu i wyzyskiwaniem ciepla, znamien¬ ny tern, ze gaz, wprowadzany do wyparni- ka, jako srodek, obnizajacy cisnienie czast¬ kowe, poddaje sie wymianie ciepla w celu wyzyskania ciepla wytworzonego, przyczem odzyskiwanie ciepla odbywa sie ponizej tem¬ peratury parowania, odpowiadajacej cisnie¬ niu calkowitemu.
  2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tern, ze srodek, obnizajacy cisnienie czast¬ kowe, ogrzewa sie odplywajaca mieszanina gazówo-parowa.
  3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tern, ze srodek, obnizajacy cisnienie czast¬ kowe, ogrzewa sie cieplem odlotowem u- kladu grzejnego.
  4. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, 2, znamien¬ ny tem, ze srodek, obnizajacy cisnienie czastkowe, miesza sie z mieszanina gazo¬ wo- parowa lub czescia tej mieszaniny, w celu bezposredniej wymiany ciepla.
  5. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, 2, znamien¬ ny tem, ze srodek, obnizajacy cisnienie czastkowe, ogrzewa sie posrednio w wy- miennicy ciepla przez skroplenie skladnika parowego mieszaniny gazowo-parowej.
  6. 6. Sposób wedlug zastrz. 1 — 3, zna¬ mienny tem, ze srodek, obnizajacy cisnienie czastkowe, doprowadzany zpowrotem w o- biegu kolowym do wyparnika, ogrzewa sie bezposrednio wzglednie posrednio przez czesciowe skroplenie pary odplywajacej mieszaniny gazowo-parowej.
  7. 7. Sposób wedlug zastrz. 1 — 3, zna¬ mienny tem, ze cieplo zostaje oddane srod¬ kowi, obnizajacemu cisnienie czastkowe, do¬ piero po wymianie ciepla mieszaniny gazo¬ wo- parowej z plynem, splywajacym w ko¬ lumnie, wskutek czego wytwarzaja sie od¬ plywajace zpowrotem skropliny przez cze¬ sciowe skroplenie pary w mieszaninie gazo¬ wo-parowej.
  8. 8. Sposób wedlug zastrz. 1 — 5, w za- — 8 —stosowaniu w zakresach temperatur paro¬ wania nizszych od temperatury srodka, obni¬ zajacego cisnienie czastkowe, znamienny tern, ze cieplo, odpowiadajace nadwyzce temperatury srodka, obnizajacego cisnienie czastkowe, jest wyzyskiwane do odparowy¬ wania.
  9. 9. Sposób wedlug zastrz. 1 — 8, zna¬ mienny tern, ze otrzymywani cieplo odlo¬ towe systemu grzejnego wyzyskuje sie w grzejniku dodatkowym do odparowywania.
  10. 10. Sposób wedlug zastrz. 1 — 9, zna¬ mienny tern, ze dla zwiekszenia ekonomji cieplnej i ekonomji energji srodek, obniza¬ jacy cisnienie czastkowe, wprowadza sie przez rozdzielacz, sterowany odpowiedniem urzadzeniem nastawczem, ponad, na albo pod poziom cieczy tak, zeby srodek ten opu¬ szczal wyparnik mozliwie nasycony parami cieczy. 11. Sposób wedlug zastrz. 1 — 10, zna¬ mienny tem, ze utrzymuje sie stala tempera¬ ture parowania zapomoca regulatora przez zmiane ilosci srodka, obnizajacego cisnienie czastkowe, dzialanie skraplacza na dziala¬ nie oziebiajace albo przez laczne stosowanie obu zabiegów. 12. Sposób wedlug zastrz. 1 — 11 w zastosowaniu do wyparników wielostopnio¬ wych, znamienny tem, ze mieszanine gazo- wo-parowa, wyplywajaca z urzadzen o naj¬ nizszej temperaturze parowania, po uprzed- niem ogrzaniu przez wyzyskanie ciepla odlo¬ towego z ukladu grzejnego, doprowadza sie do urzadzen nastepnych, jako srodek, obni¬ zajacy cisnienie czastkowe. 13. Sposób wedlug zastrz. 1 — 12, w zastosowaniu do wyparnika z pompa ciepl¬ na, znamienny tem, ze mieszanina gazowo- parowa w wyparniku posrednim wytwarza pare o preznosci zmniejszonej, która nastep¬ nie, sprezona w znany sposób zapomoca pompy do preznosci wyzszej, sluzy jako pa¬ ra grzejna wyparnika glównego. 14. Sposób wedlug zastrz. 1 — 5 i 8 — 12 w zastosowaniu do odparowywania i de¬ stylacji mieszanin z kwasami lotnemi lub al- kaljami, znamienny tem, ze parowanie pro¬ wadzi sie zapomoca nadmiaru srodka, obni¬ zajacego cisnienie czastkowe, tak, iz ucho¬ dzaca kwasna wzglednie alkaliczna miesza¬ nina gazowo-parowa opuszcza wyparnik, ja¬ ko nienasycona, t. j. z przegrzanym skladni¬ kiem parowym. Gesellschaft furChemische Industrie in Basel. Zastepcy: Czempinski i Skrzypkowiski, rzecznicy patentowi,Do opisu patentowego Nr 21121. Ark. 1. Rg.i. FT5.2. 12 10 N "¦1 X »^.^ & y / 0 / e b fn /i / / 11/ r M° ^•-fyf £ 0 A 3n—r \ ' 1 \ \\ \l 1 1 1 1 vi 40 20 *C FT^.6. Ri.7 32Do opisu patentowego Nr 21121. Ark. 2. Rg.4. FT^. 5. \h7 5 -da agffzo 7 5^ N 4 /12\ 16 24 ¥ 10 \Jjt- 23 i9n ^ 34 Wili WC—25 i \13/ W 126 R9.9. ^ '20 © a" .37 36 y © 03.
  11. 11. ,38 Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL
PL21121A 1933-07-04 Sposób odparowywania, stezania i destylowania. PL21121B1 (pl)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL21121B1 true PL21121B1 (pl) 1935-03-30

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6365005B1 (en) Apparatus and method for vapor compression distillation
TWI834895B (zh) 在包含間接式熱泵之精餾設備中分餾粗製組成物之方法及精餾設備
US2449587A (en) Vertical heating and circulating tube still
GB2074463A (en) Multi-stage vaporiser having a heatrecovery system
US2803589A (en) Method of and apparatus for flash evaporation treatment
US2042488A (en) Process for evaporating liquids
US2095578A (en) Process for the distillation of liquids
US2764234A (en) Method and apparatus for concentrating liquids
US4706464A (en) Method and apparatus for the automatic control of a sorption heat transfer plant
DK164260B (da) Fremgangsmaade til genvinding af oploesningsmiddeldamp
US2846320A (en) Method and apparatus for heat treating liquid foodstuff and beverages
US4181577A (en) Refrigeration type water desalinisation units
US1390677A (en) Evaporating apparatus
CN109824107B (zh) 一种电厂废水蒸发处理方法及其废水蒸发处理系统
US1518784A (en) Method and apparatus for purifying water
US838195A (en) Process of distillation.
US1782959A (en) Distilling apparatus
US4348261A (en) Method for distilling a liquid
US3252501A (en) Tubular evaporator of the external film type
PL21121B1 (pl) Sposób odparowywania, stezania i destylowania.
US3418214A (en) Integral make-up deaerator for flash evaporator
CN210030094U (zh) 一种电厂废水蒸发处理系统
US4049502A (en) Method of and apparatus for distilling of liquids
US4366027A (en) Device for distillation or concentration of a solution and more particularly for desalination of a saline solution such as sea water
US1134269A (en) Refrigerating apparatus.