RU2576274C2 - Method of fractional distillation of liquid mixes and fractional distiller liquids - Google Patents
Method of fractional distillation of liquid mixes and fractional distiller liquids Download PDFInfo
- Publication number
- RU2576274C2 RU2576274C2 RU2014131236/05A RU2014131236A RU2576274C2 RU 2576274 C2 RU2576274 C2 RU 2576274C2 RU 2014131236/05 A RU2014131236/05 A RU 2014131236/05A RU 2014131236 A RU2014131236 A RU 2014131236A RU 2576274 C2 RU2576274 C2 RU 2576274C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- evaporator
- condenser
- mixture
- gas
- fraction
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000004508 fractional distillation Methods 0.000 title claims abstract description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 45
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 62
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims abstract description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 38
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 30
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 19
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 17
- 206010062717 Increased upper airway secretion Diseases 0.000 claims description 5
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 5
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 5
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 5
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 5
- 208000026435 phlegm Diseases 0.000 claims description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 2
- 239000007859 condensation product Substances 0.000 claims description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000007670 refining Methods 0.000 abstract description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N Heavy water Chemical compound [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 2
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N Deuterium Chemical compound [2H] YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-PWCQTSIFSA-N Tritiated water Chemical compound [3H]O[3H] XLYOFNOQVPJJNP-PWCQTSIFSA-N 0.000 description 1
- YZCKVEUIGOORGS-NJFSPNSNSA-N Tritium Chemical compound [3H] YZCKVEUIGOORGS-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 235000013334 alcoholic beverage Nutrition 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 229910052805 deuterium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000001883 metal evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N palladium Substances [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000001577 simple distillation Methods 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052722 tritium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000013522 vodka Nutrition 0.000 description 1
Images
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
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
Landscapes
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтепереработке, ликероводочному производству, фармацевтике и производству особо чистой воды.The invention relates to oil refining, distillery, pharmaceuticals and the production of highly pure water.
Известно устройство испарительного куба в установке, осуществляющей перегонку с водяным паром, описание которой приводится в источнике: Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. - М.: Химия, 1973, стр. 481. Устройство содержит испарительный куб, обогреваемый по наружной поверхности с помощью паровой рубашки, и барботер, через который подается острый пар внутрь него. Пары, образующиеся при испарении жидкой смеси, направляются в конденсатор-холодильник и через сепаратор сливаются в сборник дистиллята.A device is known for the evaporation cube in the installation for the distillation with water vapor, a description of which is given in the source: Kasatkin AG Basic processes and apparatuses of chemical technology. - M .: Chemistry, 1973, p. 481. The device contains an evaporation cube, heated on the outer surface using a steam jacket, and a bubbler, through which sharp steam is supplied inside it. Vapors generated by the evaporation of a liquid mixture are sent to a condenser-cooler and are discharged through a separator into a distillate collector.
Недостатком данного технического решения, осложняющим его применение в маломерных аппаратах, является то, что для питания куба технологическим греющим паром необходимо наличие соответствующего оборудования (котельная, коммуникации и т.д.). При этом общий расход тепла при перегонке с водяным паром больше, чем в простой перегонке с дефлегмацией на количество тепла, которое удалятся вместе с водяным паром.The disadvantage of this technical solution, complicating its use in small-sized apparatuses, is that for the cube to be fed with technological heating steam, it is necessary to have the appropriate equipment (boiler room, communications, etc.). In this case, the total heat consumption during distillation with water vapor is greater than in a simple distillation with reflux to the amount of heat that will be removed together with water vapor.
Известна также перегонка с дефлегмацией, например, в ректификационной колонне, подключенной к испарительному кубу, в которой частично конденсируются высококипящие фракции и полученная жидкость - флегма - сливается обратно в испарительный куб, а пары, обогащенные низкокипящими фракциями, как обычно, направляются в конденсатор и сборник дистиллята.Distillation with reflux is also known, for example, in a distillation column connected to an evaporation cube, in which high boiling fractions are partially condensed and the resulting liquid, phlegm, is drained back into the evaporation cube, and vapors enriched with low boiling fractions are routed, as usual, to a condenser and collector distillates.
Однако сброс флегмы обратно в испаритель повышает концентрацию в нем тяжелых высококипящих фракций, что приводит к нерациональным энергозатратам на их многократное испарение и затрудняет процесс фракционной перегонки.However, dumping reflux back to the evaporator increases the concentration of heavy high-boiling fractions in it, which leads to irrational energy consumption for their multiple evaporation and complicates the process of fractional distillation.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ разделения смесей на фракции и устройство для его осуществления по патенту РФ №2142313, согласно которому испарение каждой фракции производят при оптимальных температурах, когда упругость пара наиболее летучей фракции существенно превышает упругость пара фракций, оставшихся в смеси, причем температуру смеси с высокой точностью поддерживают в интервале оптимальных температур с помощью ее термостатирования в течение времени, пока данная фракция не испарится полностью, затем температуру термостата повышают до оптимальной для следующей фракции и полного ее испарения и т.д.Closest to the claimed invention is a method of separating mixtures into fractions and a device for its implementation according to the patent of the Russian Federation No. 2142313, according to which the evaporation of each fraction is carried out at optimal temperatures, when the vapor pressure of the most volatile fraction substantially exceeds the vapor pressure of the fractions remaining in the mixture, and the temperature mixtures with high accuracy are maintained in the range of optimal temperatures by means of its thermostating over time, until this fraction is completely evaporated, then the rate The thermostat temperature is increased to optimal for the next fraction and its complete evaporation, etc.
Для ускорения ухода пара каждой из фракций над поверхностью смеси создают направленный поток пара или газа, нейтрального к любой из фракций, которым обезгаживают смесь, перемешивая ее, а затем затормаживают поток пара или газа в конденсаторе при температуре конденсации выбранной фракции.To accelerate the escape of steam of each of the fractions above the surface of the mixture, a directed flow of steam or gas is created that is neutral to any of the fractions by which the mixture is degassed, mixing it, and then the steam or gas flow in the condenser is inhibited at the condensation temperature of the selected fraction.
Известно также устройство для осуществления данного способа разделения смесей на фракции, содержащее испаритель, заполненный смесью фракций, нагреватель испарителя, конденсатор и насос в зоне испарения фракций, которое дополнительно содержит устройство для создания направленного потока пара или газа, термостат и сверхзвуковое сопло для формирования направленного потока пара или газа. Причем испаритель размещен внутри термостата, а сам термостат выполнен с возможностью варьирования температуры и заполнен термоустойчивым веществом с высокой теплопроводностью, в котором размещены нагреватели.It is also known a device for implementing this method of separating mixtures into fractions, containing an evaporator filled with a mixture of fractions, an evaporator heater, a condenser and a pump in the fraction evaporation zone, which further comprises a device for creating a directed flow of steam or gas, a thermostat and a supersonic nozzle for forming a directed flow steam or gas. Moreover, the evaporator is placed inside the thermostat, and the thermostat itself is made with the possibility of temperature variation and is filled with a heat-resistant substance with high thermal conductivity, in which the heaters are located.
Испаритель и корпус термостата могут быть изготовлены из графита и дополнительно снабжены системой для подачи со дна испарителя пара или газа, нейтральных к смеси и фракциям.The evaporator and thermostat housing can be made of graphite and additionally equipped with a system for supplying vapor or gas neutral from the mixture and fractions from the bottom of the evaporator.
К существенным недостаткам прототипа следует отнести довольно медленное испарение нужной фракции с ограниченной поверхности жидкой смеси даже сверхзвуковой струей газа или пара и противоречивое требование по ее обезгаживанию и одновременному перемешиванию путем подачи этого газа или пара со дна испарителя.Significant disadvantages of the prototype include the rather slow evaporation of the desired fraction from the limited surface of the liquid mixture even by a supersonic gas or vapor stream and the conflicting requirement for its degassing and simultaneous mixing by supplying this gas or steam from the bottom of the evaporator.
Техническим результатом настоящего изобретения является:The technical result of the present invention is:
а) разделение фракций жидкой смеси с высокой чистотой и энергетической эффективностью за счет частичного возврата тепла ее конденсации и регенерации;a) separation of fractions of a liquid mixture with high purity and energy efficiency due to the partial return of heat of its condensation and regeneration;
б) предотвращаются повышение концентрации тяжелых фракций в кипящей смеси и нерациональные энергозатраты их повторного испарения;b) the increase in the concentration of heavy fractions in the boiling mixture and the irrational energy costs of their re-evaporation are prevented;
в) исключение из технологического процесса оборудования для производства и транспортировки технологического пара при сохранении температуры кипения жидкой смеси ниже ее точки кипения при используемом давлении.c) the exclusion from the process of equipment for the production and transportation of process steam while maintaining the boiling point of the liquid mixture below its boiling point at the pressure used.
Указанные технические результаты достигаются тем, что предложен способ фракционной дистилляции жидких смесей путем их термостатированного испарения при температурах ниже температуры кипения каждой фракции, когда упругость пара наиболее летучей фракции существенно превышает упругость пара фракций, оставшихся в смеси, до полного испарения данной фракции в направленном потоке нейтрального газа или пара, который тормозят в конденсаторе при температуре конденсации выбранной фракции, затем температуру смеси повышают до интенсивного испарения следующей фракции и ее полного испарения и так до испарения последней фракции.These technical results are achieved by the fact that the proposed method of fractional distillation of liquid mixtures by temperature-controlled evaporation at temperatures below the boiling point of each fraction, when the vapor pressure of the most volatile fraction significantly exceeds the vapor pressure of the fractions remaining in the mixture, until this fraction is completely evaporated in a directed neutral flow gas or steam, which is inhibited in the condenser at the condensation temperature of the selected fraction, then the temperature of the mixture is increased to intensive use the arena of the next fraction and its complete evaporation, and so on, until the last fraction evaporates.
В отличие от известного способа, испарение нужной фракции проводят внутри жидкой смеси путем ее искусственного газирования и объемного кипения, а мелкодиспергированные пузырьки газа, необходимые для цепной активации центров кипения, создают непосредственно в критическом объеме жидкой смеси в виде восходящей струи кипения сжимаемой метажидкости, чем ускоряют тепломассоперенос от нагревателя в конденсатор, охлаждаемый очередной порцией жидкой смеси, и подачу вместе с газом конденсируемой фракции в ректификационную колонну с гидроловушкой, в нижней части которой отводят тяжелую флегму от кипящей жидкой смеси, а газы и пар из герметичного сборника дистиллята опять направляют в струю кипения жидкой смеси.Unlike the known method, the desired fraction is evaporated inside the liquid mixture by artificial aeration and volume boiling, and the finely dispersed gas bubbles necessary for the chain activation of boiling centers create directly in the critical volume of the liquid mixture in the form of an upward boiling stream of compressible meta-fluid, which accelerates heat and mass transfer from the heater to the condenser, cooled by the next portion of the liquid mixture, and supplying the condensed fraction together with the gas to the distillation column from hydrols shkoy, the bottom of which is withdrawn a heavy reflux from the boiling liquid mixture and the gases and steam from the sealed collection of distillate was again directed to the jet of boiling liquid mixture.
Причем газирование жидкой смеси проводят ее электролизом в электропроводящем испарителе губчатым металлическим электродом или мелкопористым керамическим распылителем с проводящим электродом, а также мелкодисперсным распылением в ней газа или пара, которые циклически отделяют и перекачивают от продуктов конденсации обратно в струю кипения жидкой смеси, а также путем дозированной подачи из сообщающегося сосуда концентрированного раствора или порошка слабой кислоты к жидкой смеси с щелочной реакцией или слабой щелочи - к жидкой смеси, имеющей кислотную pH.Moreover, aeration of a liquid mixture is carried out by electrolysis in a conductive evaporator with a sponge metal electrode or a finely porous ceramic atomizer with a conductive electrode, as well as fine dispersion of gas or vapor in it, which are cyclically separated and pumped from the condensation products back into the boiling stream of the liquid mixture, as well as by dosed feeding from a communicating vessel a concentrated solution or powder of weak acid to a liquid mixture with an alkaline reaction or weak alkali to a liquid mixture, having an acidic pH.
Указанный результат в предлагаемом дистилляторе для осуществления данного способа достигается за счет конструктивных особенностей аппарата с двухконтурной - газовой и жидкостной - обратной связью, а также за счет использования методов интенсификации теплообмена путем циклической подачи диспергированных газов из герметичного сборника дистиллята и конденсатора с холодной смесью, в которую временно отводится тяжелая часть флегмы.The indicated result in the proposed distiller for implementing this method is achieved due to the design features of the apparatus with double-circuit - gas and liquid - feedback, as well as through the use of heat transfer intensification methods by cyclic supply of dispersed gases from a sealed distillate and condenser collector with a cold mixture into which the heavy part of phlegm is temporarily allocated.
Также предложен фракционный дистиллятор жидкостей, содержащий испаритель, заполненный смесью фракций, нагреватель испарителя, устройство для создания направленного потока газа или пара и конденсатор с насосом и сборником дистиллята. В металлическом испарителе герметично установлен погруженный в критический объем жидкой смеси, электрически изолированный трубопровод с дисковым электродом и боковыми отверстиями на нижнем конце, которые покрыты мелкопористым диспергатором восходящего потока газа или пара, на крышке испарителя установлена ректификационная колонна с верхним охлаждаемым дефлегматором, снабженная в своей нижней части гидроловушкой тяжелой части флегмы. Гидроловушка через регулировочный вентиль соединена с баком конденсатора, сообщающегося через трехходовой сливной кран с испарителем, конденсатор частично заполнен холодной смесью тех же фракций и погруженным в нее змеевиком, подключенным к герметичному сборнику дистиллята, соединенному газопроводами со свободным атмосферным пространством конденсатора и циркуляционным газовым насосом, подключенным через буферный ресивер охлаждения крышки дефлегматора и каталитический рекомбинатор к месту соединения химического дозатора и вышеупомянутого электрически изолированного трубопровода, который через выключатель соединен с одним из полюсов источника электрического тока, у которого другой полюс подключен к металлическому корпусу испарителя.Also proposed is a fractional liquid distiller containing an evaporator filled with a mixture of fractions, an evaporator heater, a device for creating a directed gas or vapor flow, and a condenser with a pump and a distillate collector. A metal evaporator is hermetically installed immersed in a critical volume of the liquid mixture, an electrically insulated pipeline with a disk electrode and side openings at the lower end, which are coated with a finely porous dispersant of an upward flow of gas or steam, a distillation column with an upper cooled reflux condenser installed in its lower parts of the trap of the heavy part of the phlegm. The hydraulic trap through the control valve is connected to the condenser tank, which communicates through a three-way drain valve with an evaporator, the condenser is partially filled with a cold mixture of the same fractions and a coil immersed in it, connected to a sealed distillate collector, connected by pipelines to the free atmospheric space of the condenser and a circulation gas pump connected through a buffer receiver for cooling the reflux condenser cover and a catalytic recombiner to the junction of the chemical batcher and above omyanutogo electrically insulated pipeline, through which the switch is connected to one of poles of the electric current source whose other pole is connected to the metal body of the evaporator.
В результате этого образуется двойной параллельный цикл жидкости и газа, как при естественном кругообороте воды в природе, позволяющий утилизировать тепло и газ из конденсатора, регенератора и сборника дистиллята.As a result of this, a double parallel cycle of liquid and gas is formed, as in the natural circulation of water in nature, allowing heat and gas to be utilized from a condenser, regenerator and distillate collector.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен испаритель дистиллятора с ректификационной колонной, а на фиг. 2 - конденсатор со сборником дистиллята и вспомогательными элементами.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a distillation column distillation evaporator, and FIG. 2 - condenser with a collection of distillate and auxiliary elements.
Предлагаемый дистиллятор содержит металлический испарительный куб 1, заполненный жидкой смесью фракций 2, и нагреватель испарителя 3.The proposed distiller contains a
Испаритель 1 герметично закрыт крышкой 4, в которой установлен погруженный в критический объем жидкой смеси 2, электрически изолированный трубопровод 5 с дисковым электродом 6 и боковыми отверстиями на нижнем конце, которые покрыты мелкопористым диспергатором 7 восходящего потока газа или пара, в качестве которого может использоваться электропроводящая титановая губка - полуфабрикат титанового производства.The
На крышке 4 испарителя 1 установлена ректификационная колонна 8 с верхним охлаждаемым дефлегматором 9, снабженная в своей нижней части гидроловушкой 10 тяжелой части флегмы, циркулирующей в ректификационной колонне 8. Ловушка 10 через регулировочный вентиль 11 соединена с баком конденсатора 12, сообщающегося через трехходовой сливной кран 13 с испарителем 1.A
Бак конденсатора 12 частично заполнен холодной смесью тех же фракций 2 с погруженным в нее змеевиком 14, подключенным к герметичному сборнику дистиллята 15, соединенного газопроводами 16 со свободным воздушным пространством конденсатора 12 и циркуляционным газовым насосом 17, который подключен через буферный ресивер 18 охлаждения крышки дефлегматора и каталитический рекомбинатор 19 к месту соединения химического дозатора 20 и вышеупомянутого электрически изолированного трубопровода 5, который через выключатель 21 соединен с одним из полюсов источника электрического тока 22, у которого другой полюс подключен к металлическому корпусу испарителя 1.The
На крышке 4 испарителя 1 может быть установлен термометр 23 с датчиком срабатывания электрического выключателя 21, настроенным на температуру окончания процесса дистилляции нужной фракции.On the
Заявленный способ осуществляют в предлагаемом дистилляторе следующим образом.The claimed method is carried out in the proposed distillation apparatus as follows.
При перегонке изотопно-легкой водки с минимальным содержанием тяжелой воды испаритель 1 загружают смесью фракций 2, то есть бражкой, и формируют в ней направленный вверх поток пара или газа из свободного воздушного пространства конденсатора 12 при помощи циркуляционного газового насоса 17 и электролиза жидкой смеси между дисковым электродом 6 и баком испарителя 1.When distilling isotope-light vodka with a minimum content of heavy water, the
В начале процесса это просто атмосферный воздух с примесью газообразного водорода и кислорода, которые под небольшим избыточным давлением подаются через каталитический рекомбинатор 19 и изолированный трубопровод 5 в мелкопористый диспергатор 7, создающий восходящий поток газовой эмульсии.At the beginning of the process, it is simply atmospheric air mixed with gaseous hydrogen and oxygen, which are supplied under a slight excess pressure through a
После включения нагревателя 3 температура смеси повышается до начала метакипения первой легко испаряемой фракции, например спирта, которая существенно ниже температуры кипения этой фракции при данном давлении в испарителе 1. Это обусловлено тем, что при достаточно большом объеме и глубине жидкой смеси 2, превышающем так называемый критический объем, состоящей уже из сжимаемой метажидкости - газовой эмульсии, в ней начинается цепная реакция размножения и увеличения объема восходящих пузырьков за счет испарения в них легкой фракции смеси 2. Испарившаяся парогазовая смесь поступает в ректификационную колонну 8, где происходит типичный процесс селективного тепломассопереноса, который отличается только тем, что пристеночная тяжелая часть циркулирующей флегмы отводится из испарителя 1 при помощи гидроловушки 10 и регулировочного вентиля 11 в конденсатор 12, в котором она оставлена в верхнем слое более холодной и плотной запасной части смеси жидких фракций 2. Аналогичным образом происходит параллельное отделение тяжелой воды с дейтерием и тритием, которая имеет более высокую температуру кипения и хуже поддается электролизу, чем легкая вода с обычным водородом, способная испаряться с большей интенсивностью в таких условиях.After turning on the
Благодаря этому после рекомбинации, то есть окисления водорода в рекомбинаторе 19 с платино-палладиевым катализатором, в испарительный бак 1 возвращается только подогретая легкая вода и ее пар с остатками газообразного водорода, кислорода и атмосферным воздухом. При этом дополнительные газовые пузырьки могут создаваться и за счет подачи соответствующих химических реагентов из дозатора 20, выполненного, например, в виде медицинского шприца.Due to this, after recombination, that is, the oxidation of hydrogen in the
Из дефлегматора 9 ректификационной колоны 8 пар легкой фракции поступает в змеевик 14, где и конденсируется, подогревая запасную часть холодной смеси в конденсаторе 12, которая по мере необходимости самотеком через сливной кран 13 подается в испаритель 1. Тем самым существенно увеличивается цикл перегонки и объем перегоняемой жидкой смеси 2, по окончании которого температура в испарителе повышается, срабатывает датчик выключателя 21 и остаток жидкой смеси вместе с ее тяжелыми компонентами сливается через тот же кран 13.From the reflux condenser 9 of the
Таким образом, в сборнике дистиллятора 15 оказывается только чистый спирт и легкая вода H2O практически без компонентов тяжелой воды, в частности очень вредного радиоактивного T2O, обладающего температурой кипения 104°C и периодом полураспада 12 лет, из-за которого спиртные напитки и выдерживают в подвалах много лет. Поэтому предлагаемый способ перегонки эквивалентен искусственной выдержке в течение не десятков, а сотен лет, что позволяет его использовать в профилактике онкологических заболеваний при производстве не только спиртных напитков, но и особо чистой питьевой воды, свободной от биологических ядов - тяжелой D2O и сверхтяжелой воды T2O.Thus, in the collection of
Экономическая эффективность предложенного способа и устройства заключается также в том, что замкнутые контуры газа I и жидкости II позволяют повторно использовать теплоту конденсации и рекомбинации, а временный отвод тяжелой флегмы из испарителя исключает ее повторное кипение и дополнительное загрязнение жидкой смеси, вследствие чего происходит снижение ресурсозатрат, а также уменьшается тепловое загрязнение окружающей среды при минимальной модификации типовых перегонных аппаратов с применением известных материалов и оборудования, что подтверждает промышленную применимость изобретения.The economic efficiency of the proposed method and device also lies in the fact that the closed circuits of gas I and liquid II allow reuse of the heat of condensation and recombination, and the temporary removal of heavy reflux from the evaporator eliminates its re-boiling and additional contamination of the liquid mixture, resulting in a reduction in resource costs, and also reduces thermal pollution of the environment with minimal modification of typical distillation apparatuses using well-known materials and equipment, which confirms the industrial applicability of the invention.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014131236/05A RU2576274C2 (en) | 2014-07-28 | 2014-07-28 | Method of fractional distillation of liquid mixes and fractional distiller liquids |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014131236/05A RU2576274C2 (en) | 2014-07-28 | 2014-07-28 | Method of fractional distillation of liquid mixes and fractional distiller liquids |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014131236A RU2014131236A (en) | 2016-02-20 |
| RU2576274C2 true RU2576274C2 (en) | 2016-02-27 |
Family
ID=55313379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014131236/05A RU2576274C2 (en) | 2014-07-28 | 2014-07-28 | Method of fractional distillation of liquid mixes and fractional distiller liquids |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2576274C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU171604U1 (en) * | 2017-03-02 | 2017-06-07 | Роман Олегович Панамарев | COLON TYPE DISTILLATOR |
| WO2019203775A1 (en) * | 2018-04-17 | 2019-10-24 | Сергей Александрович ГАНЖУК | Device for rectifying binary and multi-component mixtures with forced air supply |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2515090A (en) * | 1946-03-19 | 1950-07-11 | Mo Och Domsjoe Ab | Fractionating column |
| US5164049A (en) * | 1986-10-06 | 1992-11-17 | Athens Corporation | Method for making ultrapure sulfuric acid |
| RU2197U1 (en) * | 1994-05-18 | 1996-06-16 | Государственное научно-производственное предприятие "Конверсия" | INSTALLATION FOR CARRYING OUT MASS TRANSFER PROCESSES IN THE ENVIRONMENT "GAS (STEAM) -LIQUID" |
| RU2142313C1 (en) * | 1998-02-24 | 1999-12-10 | Антропов Геннадий Михайлович | Method and device for blend fractionation |
| RU2224573C1 (en) * | 2003-03-11 | 2004-02-27 | Недд Маркетинг Са | Rectifying plant for tertiary amines purification |
-
2014
- 2014-07-28 RU RU2014131236/05A patent/RU2576274C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2515090A (en) * | 1946-03-19 | 1950-07-11 | Mo Och Domsjoe Ab | Fractionating column |
| US5164049A (en) * | 1986-10-06 | 1992-11-17 | Athens Corporation | Method for making ultrapure sulfuric acid |
| RU2197U1 (en) * | 1994-05-18 | 1996-06-16 | Государственное научно-производственное предприятие "Конверсия" | INSTALLATION FOR CARRYING OUT MASS TRANSFER PROCESSES IN THE ENVIRONMENT "GAS (STEAM) -LIQUID" |
| RU2142313C1 (en) * | 1998-02-24 | 1999-12-10 | Антропов Геннадий Михайлович | Method and device for blend fractionation |
| RU2224573C1 (en) * | 2003-03-11 | 2004-02-27 | Недд Маркетинг Са | Rectifying plant for tertiary amines purification |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU171604U1 (en) * | 2017-03-02 | 2017-06-07 | Роман Олегович Панамарев | COLON TYPE DISTILLATOR |
| WO2019203775A1 (en) * | 2018-04-17 | 2019-10-24 | Сергей Александрович ГАНЖУК | Device for rectifying binary and multi-component mixtures with forced air supply |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2014131236A (en) | 2016-02-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3480515A (en) | Method and apparatus for vapor compression distillation and vapor washing of impure water | |
| RU2535683C2 (en) | Method and device for improved extraction distillation by water steam supply into reboiler, connected with extraction distillation column | |
| JP2014522723A (en) | Method and apparatus for separating components of a liquid mixture | |
| RU2576274C2 (en) | Method of fractional distillation of liquid mixes and fractional distiller liquids | |
| CN109475785A (en) | Distilling apparatus and its distillating method comprising the chamber for accommodating material to be extracted | |
| US2837408A (en) | Process and apparatus for the catalytic decomposition of alkali metal amalgams | |
| US20170368471A1 (en) | System And Method To Reboil A Process Stream In A Distillation System By Mixing The Stream With A Heating Medium | |
| WO2014172360A2 (en) | Advanced tritium system for separation of tritium from radioactive wastes and reactor water in light water systems | |
| CN205484021U (en) | Phenol on -line measuring system of volatilizing | |
| US7967946B2 (en) | Ethanol continuous flow boiler | |
| US10421030B2 (en) | System and method for distillation | |
| US2732284A (en) | sakowski | |
| US3417000A (en) | Multi-stage still | |
| JP2017085956A (en) | Milk concentration method and concentration apparatus used therefor | |
| NO125466B (en) | ||
| Dostrovsky et al. | 672. The separation of isotopes by fractional distillation. Part I. Fractionating columns for the enrichment of the heavy isotopes of oxygen in water | |
| Taylor | An apparatus for the continuous production of triple distilled water | |
| Hu et al. | Determination of saturated vapour pressure of aniline hydrochloride and vapour–liquid equilibrium of the water-aniline hydrochloride system | |
| JPS63218202A (en) | Method and device for treating multicomponent solution of organic matters | |
| Gürbüz Güner et al. | Enrichment of oxygen-18 isotope by fractional distillation | |
| CN205435006U (en) | Take overflow arrangement's evaporimeter | |
| SU1212550A1 (en) | Gas-lift apparatus | |
| FI60943C (en) | FOER FARANDING AND FOCUSING CONCENTRATION OF AV RADIOACTIVE AVFALL GENOM AVDUNSTNING UNDER KOKPUNKTEN | |
| RU2756497C2 (en) | Method of separating multicomponent mixtures of low-boiling and homogeneous-soluble liquids and a distillation column for its implementation | |
| GB933340A (en) | Method and apparatus for continuous exothermic reactions |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170729 |