Устройство для дисцилляции жидкостей в пленке

Устройство для дисцилляции жидкостей в пленке

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Colo TcNNR

Сецнапнстнчаснна

Раслубпни

<и1 86139 6 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.05,79 (21) 2777370/28 — 13 с присоединением заявки М— (5! )М. Кл.

С 11 В 1/10

В.01. О 1/10

3Ьеуааратюайй.кеиитат ььСР ао Мелам взебретеаай

- и аткрытий (23) П риоритет -

Опубликовано 07 09 81. Бюллетень,РйЗЗ (53) УД3 665.1.034 (088.8) Дата опубликования описании 07.09.81 чкнн, Ю. В. Иванов, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТИЛЛЯЦИИ ЖИДКОСТЕЙ

В ПЛЕНКЕ

Изобретение относится преимущественно к производству растительных масел и может быть использовано в химической, нефтехимической и пищевой промышленности для осуществления процесса дистилляции, Известны устройства для дистилляцни жидкостей в пленке, в частности масляных мисцелл (1) и (2).

Устройства работают по .одной . из схем: распыление — пленка, распыление — слой, рас. пыление —.пленка-слой, н содержат корпус, систему подвода и распыления ьеисцеллы, пленочную и дезодорационнув зоны, систему откачки готового масла.

Этн аппараты не обеспечивают интенсивного массообмена в средней зоне..

Одно из устройств для образования пленки имеет обогреваемые щитки, пленка контактирует с острым газом, далее масло сообщается в кубовой части и обрабатывается острим парфюм в слое. Однако в таком устройстве пле-. ночная зона в период эксплуатации забивается техническим нагаром, крепкая мисцелла контак. тирует с поверхностями, нагретыми до Е362

140 С, что ухудшает качество масла, массообмен в пленке на обогреваемых щитках идет неинтенсивно в дезодорационнув зону мисцел-. ла aonagaez с концентрацией 98,5 — 99,2%, возможен нроскок нестандартного масла.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для дистилляпни жидкостей в пленке, выполненное в виде цилиндрического корпуса, снабженного KQHTRKTHhlMw трубками с распределителями жидкости в верхней части и завихрителями, расположеннымн по оси трубок (31.

В этом случае завихрнтели по высоте контактной трубки расположены равномерно, что. ухудшает массообмен между паром и жидкостью в нижней части аппарата, конструкция завихрителей ие обеспечивает.безударного входа, что ведет к росту гидравлического сопротивления аппарата, а значит снижает роизво дительность аппарата.

Цель изобретения — улучшение условий массообмена и увеличение производительности путем обеспечения безударного входа потока в зону действия . эавихрителей.

861396

Для этого в устройстве для дистилляции мисцеллы, выполненном в виде цилиндрического корпуса, снабженного контактными трубками с распределителями жидкости в верхней части и завихрителями, расположенными по оси трубок, завихрители смонтированы один под другим на, расстоянии, уменьшающемся книзу, каждый из них образован изогнутыми лопатками, в нижней своей части параллельными осям трубок, а в верхней — направленными под углом .30 — 45 к горизонтали, каждый распределитель выполнен в виде полого цилиндРа, в верхней части заглушенного и имеющего окна в стенке, а в нижней — расширяюще. гося на конус, при этом распределители установлены так, что нижние их части входят в трубки.

11елесообразно, чтобы окна в стенке завихрителей имели форму эллипсов, вытянутых во вертикали.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 — узел 1 фиг, 1; на фиг.3— узел L1 фиг. 2.

Устройство содержит вертикальный корпус 1 с рубашкой 2 и контактными трубками 3 с завихрителями 4 и распределителями 5 жидкости в верхней части..

Распределители 5 выполнены в виде заглу.шенных сверху полых цилиндров с эллипсовидными окнами 6 в стенке и расширением 7 в форме конуса внизу. Они установлены так, что входят в трубки 3 с образованием кольцевого зазора в 1 — 2 мм для образования плен-. ки. Трубки укреплены в верхней трубной доске 8, зажатой между фланцами верхней и нижней цайф, и нижней трубкой доске 9, установленной с зазором 0,1 — 0,2 мм по отношению к корпусу.

Завихрители 4 смонтированы в трубках один нод другим так, что расстояния между ними уменьшаются сверху вниз. Каждый из них образован изогнутыми лопатками, в нижней части параллельными оси трубки, а в верхней — изогнутыми под углом 30 — 45 кгоризон тали.

4.0

45.

Именно такой наклон обеспечивает безударный вход жидкости в зону действия завихримлей, что улучшает массообмен между паром и жидкостью.

При угле выхода лопаток менее 30 загромождается проходное сечение трубки, снижается производительность аппарата.

При угле выхода более 45 лопатки распрямляются, что ухудшает закрутку потока и процесс массообмеиа между паром и жидкостью расход острого пара увеличивается. 55

Для подачи жидкости в устройство служат форсуики 10. В верхней части устройства установлен сепаратор 11 со сливной трубой 12.

Внизу расположена зона дезодорации с 0ар6отером 13 и трубкой l4 для откачки масла.

Пар поступает через патрубки 15, конденсат сливается через трубку 16.

Устройство работает, например, на третьей ступени дистилляции мисцеллы следующим образом.

Мисцелла при 115 — 125 С концентрацией

80 — 90% подается насосом, дистилляцию проводят в вакууме последовательно распылением, в закрученном потоке и в слое. При распылении мисцеллы форсункой 10 на мелкие капли отгонка растворителя идет с поверхности капель. В контактных трубках 3 мисцелла завихрителями 4 закручивается и при взаимодействии с острым паром идет интенсивный процесс удаленная остатков растворителя (3 — 4%) из мисцеллы. . С целью создания устойчивого пленочного течения, предотвращения выброса жидкости противотаком вверх в зону распыления верхние торцы распределителей 5 заглушены и соковые пары выходят через окна 6, т.е, заглушенные торцы выполняют роль сепаратора; пары меняют направление и выходят через окна, а увлекаемая парами жидкость падает вниз, ударившись о заглушенные торцы.

Окна выполнены в виде эллипса с целью снижения сопротивления выходу паров. Острый пар в трубках движется со скоростью 2-4 м/с.

При движении мисцеллы по трубкам 3 испаряемые пары растворителя движутся вверх, затем через распределители 5 и окна 6 попадают в сепаратор 11 и через патрубок удаляются из устройства. Иэ сепаратора 11 жидкость по сливной трубе 12 возвращается в зону массообмена, а пары воды и растворителя поступают на конденсацию. Мисцелла собирается внизу аппарата в дезодорационной зоне, где обрабатывается острым паром в барботажном слое высотой до

400 мм. Процесс окончательной дистилляции идет с непрерывным .отводом паров растворителя и воды. Глухой пар в дистиллятор подается давлением 3,0 — 3„5 кг/см", острый — 1,21,3 кг/см, Вакуум в дистилляторе 0,4—

О,б кг/см, Конечный продукт (масло с температурой 95 — 100 C) выходит иэ устройства через патрубок 14. Он непрерывно откачивается насосом через холодильник и далее направляется на склад готовой продукцки.

Для того, чтобы острый пар не конденсировался в межтрубном пространстве, попав в него через зазор между нижней трубной доской и корпусом (зазор 1 — 2 мм), верхняя трубная доска снабжена трубой для отвода паров воды.

Труба устанавливается эксцентрично и верхним концом входит в сепаратор 11.

В .устройстве обеспечивается противоточное цвиженче пара и жидкости, организована послеХ61396 довательно дистилляпия распылением, в закрученном потоке и в слое. Неразрывное сочетание приемов распылением в вихревом газожидкостном потоке и в слое приводит к улучшенщо условий маслообмена и к интенсификации

5 дистилляции (увеличение съема продукта с единицы рабочего объема). Паросъем в предла-, гаемом дистилляторе составляет 500 кг/ч м по сравнению с 300 кг/ч м по прототипу. Сочетание распыляемого и закрученного потоков щ увеличивает на 40 o коэффициент тепломасообмена, тем самым интенсифицируя процесс десорбции остатков растворителя.

Предлагаемое движение .пара и жидкости создает наилучшие условия тепломассообмена в контактных трубках, увеличивает производительность аппарата, снижает расход острого пара, улучшает качество масла.

Экономический эффект на один маслоэкстрак» ционный завод за счет снижения себестоимости тонны готового масла и роста производительности маслоэкстракцнонной линии составляет до 50 тыс.руб. в год.

Формула изобретения

1. Устройство для дистилляции жидкостей в пленке, преимущественно масляных мисцелл, выполненное в виде цилиндрического вертикального корпуса. снабженного контактными трубками с распределителями жидкости в верхней части и завихрителями, расположенными по осям трубок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения условий массообмена и увеличения производительности путем обеспечения безударного входа потока в зону действия эавихрителей, последние смонтированы один под друтим, на расстоянии уменьшающемся книзу, каждый из них образован изогну. тыми лопатками, в нижней своей части параллельными осям трубок, а в верхней — направленными под углом 30-45 к горизонтали, каждый распределитель выполнен в виде полого цилиндра, в верхней части заглушенного и имеющего окна в стенке, а в нижней— расширяющегося на конце, при этом распределители установлены так, что нижние их части входят в трубки.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что окна в стенке завихрителей имеют форму эллипсов, вытянутых по вертикали.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гавриленко И. В. Оборудование для производства растительных масел. М., Пищепром, 1972, с. 243 — 260.

2. Руководство по технологии получения и переработка растительных масел и жиров.

ВНИИЖ, Л., 1974, с. 112. .3. Патент ФРГ М 111478, кл. 12 а,2, опублик. 1962 (прототип). 861396

Составитель Н. Коровякоаская

Техред А. Ач Корректор Л. Иван

Редактор Т, Кололцева

Тираж 450

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1)3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 6455/7

Подянсное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4