Гидроциклон
Иллюстрации
Реферат
Изобретение относится к разделению в гидроциклонах жидких неоднородных систем , содержащих комноненты с различной летучестью, и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей, нищевой и других отраслях промыщленности. Цель изобретения - повышение эффективности разделения жидких неоднородных систем, содержащих легкий летучий н тяжелый .малолетучий комноненты. Гидроциклон состоит из корпуса (К) 1 с входным 2, сливным 3 и Песковым 4 патрубками, сборнико.м 5 тяжелой фракции, через дроссель 6 (Л оо Oi О 00
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
А1 (gy) 4 В 04 С 9/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4100158/31-26 (22) 23.07.86 (46) 23.12.87. Бюл. № 47 (71) Горьковский политехнический институт им. А. А. Жданова (72) Н. A. Кудрявцев, А. И. Пронин, В. И. Сажин и В. А. Диков (53) 621.928.38 (088.8) (56) Патент США ¹ 2913112, кл. 209 — 211, 1969.
Патент CILIA ¹ 3529724, кл. 210 — 197, 1970.
Авторское свидетельство СССР № 1151312, кл. В 04 С 5/24, 1985.
ÄÄSUÄÄ I 360807 (54) ГИДPOLI,ÈÊËOÍ (57) Изобретение относится к разделению в гидроциклонах жидких неоднородных систем, содержащих компоненты с различной летучестью, и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей. пищевой и других отраслях промышленности.
Цель изобретения — повышение эффективности разделения жидких неоднородных систем, содержащих легкий летучий и тяхкслый малолетучий компоненты. Гидроциклон состоит из корпуса (К) 1 с входным 2, сливным 3 и песковым 4 патрубками, сборником 5 тяжелой фракции, через дроссель 6
1360807 соединенный с испарительной камерой (ИК)
7. ИК 7 выполнена со штуцерами вывода
lldpoBoH 8 и жидкой 9 фаз, между которыми . расположен испарительный элемент (ИЭ)
10 и каплеотбойник 11. Гидроциклон снабжен отсасывающим элементом, выполненным в виде осевой трубки 12, соединенной трубопроводом 13 со штуцером 8 ИК 7. Исходная система под давлением через входной патрубок 2 поступает в К 1, где приобретает вращательное движение. Под действием центробежных сил происходит ее разделение с образованием легкой фракции, обедненной тяжелым малолетучим компонентом, которая выводится через сливной патрубок 3, и тяжелой фракции, обогащенИзобретение относится к разделению в гидроциклонах. жидких неоднородных сис тем, содержащих компоненты с различной летучестью, и может быть использовано в химической, нефтеперерабатывающей, пишевой и других отраслях промышленности.
Цель изобретения — повышение эффективности разделения жидких неоднородных систем, содержащих легкий летучий и тяжелый малолетучий компоненты.
На чертеже представлен гидроциклон, общий вид.
Гидроциклон состоит из корпуса 1 с входным 2, сливным 3 и песковым 4 патрубками. К последнему присоединен сборник 5 тяжелой фракции, через дроссель 6 (например, дроссельную шайбу) соединенный с испарительной камерой 7. Камера выполнена со штуцером 8 вывода паровой фазы, расположенным в верхней части камеры, и штуцером 9 вывода жидкой фазы, выполненным в нижней части камеры. Между указанными штуцерами в испарительной камере расположен испарительный элемент 10, предназначенный для создания развитой поверхности испарения, выполненный в виде нескольких последовательно расположенных одна под другой конусообразных полок (возможно другое выполнение испарительного элемента, например, в виде трубчатой насадки и т.п.). Для интенсификации процесса испарения испарительный элемент может быть выполнен обогреваемым, например, посредством подачи внутрь полок горячего теплоносителя. Для предотвращения выноса с паровой фазой капель жидкости, поступающей в испарительную камеру (что ведет к снижению эффективности разделения), 5
35 ной тяжелым малолетучим компонентом, которая выводится через песковый патрубок 4 в сборник 5, а затем через дроссель
6 — в ИК 7. Последняя благодаря соединению ее с осевой трубкой 12 находится под разрежением, создаваемым вращающимся потоком жидкости в осевой зоне К 1. Тяжелая фракция, перетекая в виде пленки по полкам ИЭ 10, под действием разрежения вскипает и испаряется с образованием паров легколетучего компонента, которые отсасываются в осевую зону К 1, где смешиваются с потоком легкой фракции и выводятся через сливной патрубок 3. Обогащенный тяжелый компонент выводится из ИК 7 через штуцер 9. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. перед штуцером вывода паровой фазы установлен каплеотбойник 11. Гидроциклон снаб жен отсасывающим элементом, предназначенным для создания разрежения (вакуума) в испарительной камере, отсасывания из нее паров испаряющейся жидкости и смешения их с потоком легкой фракции, выводимой через сливной патрубок гидроциклона. Отсасывающий элемент выполнен в виде осевой трубки 12, установленной соосно в сливном патрубке 3 (возможна установка осевой трубки и в песковом патрубке 4, однако при этом снижается надежность гидроциклона относительно забивки лескового патрубка и соединенной трубопроводом 13 со штуцером 8 испарительной камеры.
Возможно выполнение отсасывающего элемента в виде струйного насоса, установленного на сливном патрубке гидроциклона и соединенного всасыва ющей кам ерой со штуцером 8. Первый вариант отсасывающего элемента (чертеж) используют B том случае, когда в испарительной камере необходимо создать возможно более высокий вакуум, а второй вариант используют, когда вакуум не требуется, но необходимо отсасывать большое количество паров. Общим для обоих вариантов отсасывающего элемента является то, что он приводится в действие энергией потока жидкости, обрабатываемой в гидроциклоне, т.е. внутренним источником энергии.
Гидроциклон работает следующим образом.
Исходная разделяемая система (суспензия, эмульсия), содержащая легкий и тяжелый компоненты, последний из которых является малолетучим по сравнению с пер1360807
Фордгула изобретения
Составитель 3. Баранов
Редактор И. Шулла Техред И. Верес Корректор И. Муска
3а каз 5779/11 Тираж 517 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4!5
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вым, под давлением через входной патрубок
2 поступает в корпус 1, где приобретает вращательное движение. Под действием центробежных сил происходит разделение исходной системы с образованием легкой фракции, обедненной тяжелым малолетучим компонентом, которая выводится из корпуса через сливной патрубок 3, и тяжелой фракции, обогащенной тяжелым малолетучим ком понентом, которая выводится через песковый патрубок 4 в сборник 5, а затем через дроссель б — в испарительную камеру 7. Последняя благодаря соединению ее с осевой трубкой 12 находится под разрежением, создаваемым вращающимся потоком жидкости в осевой зоне корпуса 1. Тяжелая фракция, перетекая в виде пленки по полкам испарительного элемента 10, под действием разрежения (а при необходимости и дополнительного подвода тепла) вскипает и интенсивно испаряется с образованием паров легколетучего компонента.
Последние отсасываются из испарительной камеры в осевую зону корпуса, где смешиваются с вращающимся потоком легкой фракции и вместе с ним выводятся через сливной патрубок 3. Тяжелый компонент, являясь малолетучим, при движении тяжелой фракции по полкам испарительного элемента практически не испаряется, благодаря чему его концентрация в жидкой фазе, выводимой из испарительной камеры через штуцер 9, повышается.
Таким образом, в предлагаемом гидроциклоне происходит дополнительное обогащение продуктов разделения: легкой фракции — — легким, а тяжелой фракции — тяжелым компонентами, т.е. эффективность разделения повышается.
Например, применение предлагаемого гидроциклона при разделении жидкой неоднородной системы, образзчощейся в производстве поликарбонатной смолы (метиленхлорид — ацетон — низкомолекулярный полимер), позволяет по сравнению с известным
10 повысить концентрацию нелетучего низкомолекулярного полимера в тяжелой фракции, выводимой из аппарата, с 1 — 1,2 до
9 — 10 мас. /o, т.е. в 8 — 10 раз, и существенно снизить за счет этого потери легкого компонента (смеси метиленхлорида с ацето15 ном) на стадии разделения.
1. Гидроциклон, включающий корпус с
20 входным, сливным и песковым патрубками, соединенный с последним сборник и отсасывающий элемент, отХичающиг)ся тем, что, с целью повышения эффективности разделения жидких неоднородных систем, содер25 жащих легкий Летзчий и тяжелый хгало 1åTó чий компоненты, он снабжен испарительной камерой с дросселем и штуцерами вывода паровой и жидкой фаз, при этом испарительная камера соединена со сборником через дроссель и с отсасывающим элемен3п том через штуцер вывода паровой фазы.
2. Гидроциклон по п. 1, от.гггчающийся тем, что испарительная камера выполнена с испарительным элементом, расположенным между штуцерами вывода паровой и жидкой фаз.