Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_3880
.pdf
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата проведения съезда (Германия): декабрь. 18, 1924.
244,773 Дата подачи заявки (в Соединенном Королевстве): декабрь. 14, 1925. № 31,556/25.
Работа принята к публикации; 30 сентября 1926 г.
Полная спецификация C3.
Усовершенствования в области предохранительных устройств для водотрубных котлов или относящиеся к
ним.
Мы, компания SIEMENS SCRUCIKERTWiERIE GiBSELLSC]IAFT MIT BESCHIRkNI'TER HAFTUNG,
расположенная в Берлине-Сименсштадте, Германия, и являющаяся немецкой компанией, настоящим
заявляем о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны
и установлены в следующем заявлении:
В паропроводе водотрубных котлов установлен клапан, позволяющий при выключении потребляющего
оборудования, например, двигателя, выпускать пар в атмосферу или направлять его в конденсатор. Эта мера
необходима, поскольку при прекращении отвода пара прекращается циркуляция пара в трубах котла, в
результате чего постоянно подаваемое тепло больше не может отводиться паром, а накапливается и может
повредить детали котла.
До настоящего времени такие клапаны управлялись вручную, однако такое устройство не обеспечивало
достаточной безопасности, поскольку, например, в случае непредвиденного прекращения подачи пара,
которое происходит (например, при «выпадении») быстро закрывающегося клапана паровой турбины, подача
пара не всегда может быть переключена достаточно быстро, что может привести к возгоранию труб котла.
Данное изобретение позволяет избежать этой опасности. Изобретение заключается в обеспечении
быстрооткрывающегося предохранительного клапана, размыкающий элемент которого соединен с главным
клапаном потребляющего аппарата, то есть, например, в случае турбинных установок, с
быстрозакрывающимся клапаном, так что он надежно открывается при закрытии главного клапана, благодаря
чему поддерживается поток пара в трубах котла.
В паровой электростанции, где двигатель противодавления работает от потребительской трубы [Цена 1/-],
несомненно, уже известно, что между трубой с рабочим паром и трубой противодавления может быть
установлен циркуляционный трубопровод, в который вставлен второй регулирующий клапан 50, соединенный
с регулирующим клапаном первичного двигателя, и который при колебаниях нагрузки первичного двигателя
поддерживает постоянное количество горячего пара в трубопроводе противодавления. Однако этот клапан 5
не соединен с главным клапаном и, более того, не выполняет функцию предохранительного клапана,
поскольку при закрытии главного клапана он не открывает никакого пути для пара, поступающего из котла в
60, таким образом, чтобы поддерживался поток рабочей среды в котле.
Согласно изобретению, этот перепускной клапан выполнен в виде быстрооткрывающегося клапана, который,
подобно быстрозакрывающемуся клапану 65, управляется действием пружины. Обе пружины удерживаются в
взведенном состоянии с помощью стопорных собачек и освобождаются одновременно. Таким образом,
быстрозакрывающийся клапан внезапно закрывается, а быстрооткрывающийся клапан 70 открывается. Когда
пружина, удерживающая предохранительный клапан в закрытом положении в нормальном режиме работы,
размыкается, давление пара может открыть клапан, надавливая на конус клапана. Если в конденсатор
попадает пар (75%), целесообразно установить в паропровод одно или несколько дроссельных устройств,
которые вызывают расширение пара, происходящее в двигателе (80%), чтобы избежать повреждения
конденсатора из-за чрезмерно высокого давления на входе.
К быстрооткрываемому клапану можно подключить дроссельное устройство или устройства.
На чертеже в качестве примера показана конструкция устройства 85 в соответствии с изобретением. На
рисунке 1 изображен водотрубный котел, из которого пар проходит по трубопроводу 2, главному запорному
клапану 3 турбины 4 90 и, выйдя из последней, попадает в конденсатор 5. Согласно изобретению,
параллельно главному запорному клапану 3, выполненному в виде быстрозакрывающегося клапана,
расположен предохранительный клапан 6, выполненный в виде быстрозакрывающегося клапана и
открывающийся одновременно с быстрозакрывающимся клапаном 3 с помощью устройства 7.
Затем пар поступает непосредственно через трубу 13 (I0) в конденсатор 5.
Принцип работы клапанов 3 и 6 показан на рисунке 2, где схематически изображено предохранительное
устройство. Оба клапана имеют пружинный механизм. Пока пружина 8 (1,5) удерживается в взведенном
положении фиксатором 9, клапан 3 остается открытым. Когда фиксатор 9 освобождает пружину 8, последняя
закроет клапан и перекроет подачу пара. Перепускной клапан 6 удерживается в закрытом положении
пружиной 10 до тех пор, пока последняя находится в сжатом состоянии под действием фиксатора 11. При
отпускании быстрозакрывающегося клапана 3, фиксатор 11 также освободится. Пар, проход которого
перекрывает быстрозакрывающийся клапан 3, выталкивает вверх конус 12, преодолевая меньшее давление
нераскрытой пружины 10, и проходит через трубу 13 в конденсатор 5, либо в атмосферу, либо в аккумулятор,
либо в любое другое место использования. Конус 12 и его седло 14 образуют дроссельный элемент, как
показано на чертеже. Степень регулирования можно регулировать с помощью шпинделя, поскольку он
ограничивает расширение пружины после освобождения собачки 11.
К предохранительному клапану можно известным способом подключить дополнительное предохранительное
устройство, которое при срабатывании прекращает или ограничивает подачу тепла, например, в случае
сжигания масла или угольной пыли, перекрывая подачу топлива, или в случае колосниковых печей, создавая
водяной или паровой «туман» между огнем и нагревательной поверхностью.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_244774.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=244774&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB244774A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата проведения съезда (США): декабрь. 16, 7924. 244p, -. Дата подачи заявления E I (в Соединенном
Королевстве): декабрь. 15, 1925. № 31,645/25.
Заявка принята: 17 июня 7926 г.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Обработка газовых растворов и других отходящих жидкостей для разделения и извлечения из них фенола.
Мы, Лерой Уилбур Хиффнер и Уильям Тидди, граждане Соединенных Штатов Америки, химики, проживающие
и имеющие почтовые адреса соответственно в Ист-Норристаун-Тауншип и Джефферсонвилле, оба в округе
Монтгомери, штат Пенсильвания, Соединенные Штаты Америки, настоящим заявляем о характере данного
изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем
заявлении:
Данное изобретение относится к обработке газового и аммиачного растворов с газоперерабатывающих
заводов или коксовых печей, позволяющей утилизировать отходы аммиачных установок без недостатков,
присущих существующим методам утилизации.
В более широком смысле, данный способ изобретения также применим для разделения и извлечения
фенолов из других отработанных жидкостей, содержащих фенолы в небольших количествах.
После обработки газового раствора для извлечения из него аммиака, отработанный раствор из аммиачных
дистилляторов содержит примеси, в частности, фенольные, которые, даже при наличии в относительно
незначительных количествах, нежелательны в ручьях или других водоемах, из которых получают питьевую
воду, особенно если питьевая вода подвергается хлорированию. Эти возражения против использования
негазированных отработанных спиртов хорошо известны, в результате чего сброс таких спиртов в ручьи или
другие водоемы во многих случаях запрещен, и для обработки или утилизации этих отработанных спиртов
необходимы специальные средства или меры, такие как перекачка спиртов в специальные сборные или
очистные бассейны или на пустыри, где они не являются источником загрязнения городских водопроводов.
46 Отходы из других источников, таких как отходы производства фенольных смол или продуктов конденсации,
также являются нежелательными.
Было предпринято множество попыток и предложений по обработке отработанного раствора 5 (для удаления
из него нежелательных примесей), но эти методы, насколько нам известно, были лишь частично успешными и
не обеспечили достаточной очистки отработанного раствора. В отличие от таких предыдущих предложений по
обработке отработанного раствора, настоящее изобретение относится к усовершенствованному способу
обработки газового раствора в связи с удалением из него аммиака 60, так что отработанный раствор
непосредственно получают в состоянии, достаточно свободном от нежелательных примесей, чтобы после
обычного разбавления его можно было сбрасывать непосредственно в потоки без тех проблем, которые
возникают при аналогичном сбросе отработанного раствора в настоящее время.
В обычных методах обработки газового раствора с коксовых заводов или газовых заводов для его перегонки,
газовый раствор подается без предварительного нагрева в аммиачный перегонный аппарат, в первой, или
секции свободного аммиака, из которой свободный аммиак в значительной степени удаляется, после чего
раствор смешивается с известью и нагревается паром для высвобождения связанного аммиака, который
переходит в секцию свободного аммиака перегонного аппарата и удаляется вместе со свободным аммиаком
из этой секции. На установках по производству водного аммиака и концентрированного аммиачного раствора,
где раствор предварительно нагревается для удаления сероводорода и диоксида углерода перед подачей в
аммиачный дистиллятор, предусмотрены дефлегматоры для охлаждения паров аммиака и отделения от них
водяного пара с целью снижения нагрузки на конденсаторы и абсорберы и предотвращения разбавления.
Аммиак, удаляемый из свободной аммиачной секции дистиллятора, проходит через дефлегматор, а
температура раствора в дистилляторе и в дефлегматоре поддерживается достаточно низкой, чтобы
газообразный аммиак удалялся в относительно концентрированном состоянии, без большого количества
водяного пара.
В ходе нашего исследования работы таких аммиачных перегонных аппаратов мы заметили, что фенолы, как
правило, соединяются с аммиаком и улетучиваются вместе с ним, но этому препятствует низкая температура
жидкости, с которой контактируют пары аммиака. В результате фенолы остаются в перегонном аппарате и
переходят в стационарный аммиачный аппарат, где они соединяются с известью и не удаляются путем
испарения.
Однако мы обнаружили, что если температура жидкости в перегонном аппарате поддерживается достаточно
высокой, например, в диапазоне от -98 до 100 °C или выше, и если присутствует достаточное количество
аммиака, который удаляется, то значительная часть фенола может быть удалена вместе с аммиаком,
предотвращая тем самым его попадание в контакт с известью и закрепление в перегонном аппарате в виде
фенолата кальция.
При осуществлении настоящего изобретения мы, соответственно, обрабатываем газообразный раствор 36 до
или во время его прохождения через секции предварительного нагрева и свободного аммиака аммиачного
перегонного аппарата, поддерживая достаточно высокую температуру и обеспечивая достаточное количество
аммиака, так что практически весь фенол испаряется и уносится с аммиаком, удаляясь таким образом из
перегонного аппарата, в результате чего отработанный раствор из перегонного аппарата не содержит или
практически не содержит нежелательных фенольных компонентов. При таком способе действия исключается
возможность контакта фенолов с известью, так что известь не может соединиться с фенолами и удержать их в
растворе.
Усовершенствованный процесс, описанный в настоящем изобретении, в более широком смысле, может быть
осуществлен в современных аммиачных перегонных аппаратах при условии, что жидкость в аппарате может
поддерживаться при достаточно высокой температуре, выше 98 °C. В тех аппаратах, где имеются
дефлегматоры, дефлегматор не должен охлаждаться до низкой температуры, а должен поддерживаться при
достаточно высокой температуре, чтобы: пары не охлаждались ниже 98 °C; и должны быть предусмотрены
предварительные нагреватели или другие средства нагрева, такие как паровые змеевики, для поддержания
температуры жидкости на входе в аппарат достаточно высокой, чтобы обеспечить испарение и выход
фенолов или фенолятов. Наши исследования показывают, что фенолы в основном, если не полностью,
соединены в виде фенолатов аммония, которые более летучи, чем сами фенолы, и которые легко удаляются
при пропускании достаточного количества аммиака через горячий раствор и при поддержании достаточно
высокой температуры жидкости.
Однако мы разработали усовершенствованное устройство, специально адаптированное для осуществления
процесса, описанного в изобретении, и этот процесс может быть с особым преимуществом осуществлен в
таком устройстве, хотя в более широком смысле он не ограничивается каким-либо конкретным устройством.
85 Для того чтобы гарантировать, что фенол практически полностью выведется вместе с аммиаком, мы сочли
необходимым обеспечить достаточное количество аммиака, обычно превышающее то количество, которое
обычно присутствует в растворе. В случае газовых растворов, особенно богатых аммиаком, содержание
аммиака в растворе само по себе может быть достаточным для обеспечения удаления фенолов в
соответствии с пунктом 9g настоящего изобретения; однако, если газовые растворы сами по себе не содержат
достаточного количества аммиака, мы сочли необходимым добавить дополнительный аммиак для облегчения
удаления фенолов.
Мы обнаружили, что добавленный аммиак, необходимый для этой цели, может с успехом состоять из части
аммиака, выделяющегося непосредственно в аммиачном дистилляторе. Однако этот 105-процентный аммиак
уносит с собой фенолы, и его прямой возврат в перегонный аппарат приведет к повторному попаданию
фенолов или фенолатов в продукт. Чтобы избежать этого, мы подвергаем аммиак, выходящий из перегонного
куба, обработке 110-процентной очисткой, чтобы освободить его от фенолов или фенолатов, которые он
содержит, и таким образом получаем аммиак, достаточно свободный, чтобы позволить его возврат в
перегонный куб для увеличения содержания аммиака в свободной аммиачной фракции перегонного куба.
Аммиак, выделяющийся из перегонного аппарата в процессе, описанном в настоящем изобретении, также
содержит гораздо большее количество пара или водяного пара, чем аммиак, обычно выделяющийся из
аммиачных перегонных аппаратов. Мы обнаружили, что аммиак после очистки от фенолов может быть
выгодно подвергнут дефлегматизирующему действию с помощью значительного количества
сконденсированного из него водяного пара вместе с частью аммиака. Эту аммиачную воду целесообразно
возвращать в перегонный аппарат для увеличения содержания аммиака в растворе и, соответственно, для
увеличения количества аммиака, проходящего вверх через секцию свободного аммиака перегонного
аппарата. «Если количество аммиака, возвращаемого таким образом в виде аммиачного раствора,
недостаточно, можно дополнительно вернуть в перегонный аппарат газообразный аммиак, чтобы обеспечить
достаточное количество аммиака для полного удаления фенолов или фенолатов из перегонного аппарата».
Вместо получения аммиака непосредственно из перегонных аппаратов описанным выше способом, для
повышения содержания аммиака в перегонном кубе можно использовать аммиак из другого источника, если
таковой имеется, а аммиак, выделяющийся из самого перегонного куба, можно очистить и использовать,
например, для производства аквааммиака или сульфата аммония. Однако мы считаем более выгодным
использовать аммиак, или его часть, выделяющийся из самого перегонного аппарата после очистки, чтобы
освободить его от фенолов или фенолатов, с которыми он смешан.
Если содержание фенола в газовой жидкости невелико, то его ценность может быть недостаточной для
оправдания его извлечения, хотя его количество может быть достаточным, чтобы, если его не удалить,
отработанная жидкость стала бы непригодной для использования. В таких случаях мы можем очистить
аммиак и удалить из него небольшие количества фенола без выделения самого фенола, получив таким
образом очищенный аммиак для абсорбции или использования в процессе.
Однако мы обнаружили, что количество фенола, содержащегося в газовой жидкости, часто достаточно
велико, чтобы его извлечение стало выгодным; и мы обнаружили, что усовершенствованный процесс,
описанный в настоящем изобретении, позволяет извлекать фенолы простым и выгодным способом, так
сказать, в качестве побочного продукта основного процесса очистки газовой жидкости.
Отделение фенола от аммиака может быть осуществлено различными способами, например, путем
пропускания связанных паров из аммиачного перегонного аппарата через промывочную машину, содержащую
известь, каустическую соду, абсорбирующий уголь или другое подходящее абсорбирующее вещество для
удаления фенолов и смолистых кислот. Абсорбент, содержащий фенолы и смолистые кислоты в сочетании с
ними, может быть утилизирован любым подходящим способом, если извлечение фенолов и смолистых кислот
не планируется. В тех случаях, когда необходимо извлечь фенол, абсорбирующая среда должна обладать
такими свойствами, которые позволят впоследствии отделить от нее абсорбированный или связанный фенол.
Например, при использовании каустической соды образуется фенолат натрия и т. д., который затем можно
извлечь из раствора фенолата натрия путем подкисления и дистилляции.
В процессе, описанном в настоящем изобретении, при применении разделения и регенерации фенола в
сочетании с обработкой газообразного раствора аммиак и примеси из аммиачной перегонной камеры могут
пропускаться через промывочную машину, содержащую раствор каустической соды, поддерживаемый при
достаточно высокой температуре 7b, чтобы предотвратить разбавление водяным паром, конденсирующимся
из объединенных паров. Пропуская газы через такую промывочную машину, а затем через конденсатор или
дефлегматор, можно эффективно абсорбировать фенолы и смолистые кислоты и получить
концентрированный раствор фенолата, а водяной пар можно отдельно и впоследствии отделить от
газообразного аммиака путем охлаждения, оставляя газообразный аммиак свободным от избыточной влаги
для последующей абсорбции; при этом отделенную аммиачную воду можно с выгодой вернуть в перегонный
аппарат, как указано выше. Как только едкий натр содержит необходимое количество фенолата натрия, его
удаляют, а фенол и смолистые кислоты извлекают, например, путем подкисления и дистилляции или другим
способом регенерации.
Фенолат может, например, обрабатываться диоксидом углерода, другой кислотой или нитратным осадком, в
результате чего происходит отделение масел, которые могут быть получены методом паровой дистилляции с
использованием косвенной паровой дистилляции в вакуумном дистилляторе и конденсатора, изготовленного
из подходящего материала для предотвращения чрезмерного ухудшения качества.
Изобретение будет более подробно описано в связи с прилагаемыми чертежами, которые иллюстрируют
устройство, приспособленное для осуществления процесса, описанного в изобретении. На чертежах на рис. 1
показана несколько схематическая форма 110 и расположение аппарата, а на рис. 2 в несколько увеличенном
масштабе показан один из вариантов самого аммиачного перегонного аппарата.
Обратимся сначала к рис. 1. Видно, что устройство включает в себя предварительный нагреватель 1 для
газообразного раствора с выпускной трубой 2, имеющей в себе клапан 3, и с выходной трубой 5 для подачи
газообразного раствора в верхнюю часть дистилляционного аппарата для аммиака 4, куда он поступает через
ответвления 120 труб 6 и 7. Труба для отвода паров или аммиака из установки для приготовления
дистилляции свободного аммиака обозначена цифрой 8. Перегонный аппарат имеет обычный известковый
патрубок 9, который соединен с стационарным аммиачным перегонным аппаратом 10 через трубу 11 (труба
125). Газообразный аммиак из неподвижного аммиака проходит по трубе 12 к свободному аммиаку обычным
способом. Известковый резервуар снабжен нагревательным змеевиком 13 с регулирующим клапаном 14 для
пара 130; в то время как стационарный аммиачный аппарат имеет паропровод 15 с регулирующим клапаном
16 внутри. Отработанная жидкость из перегонного аппарата для аммиака отводится через трубу 17, в которой
установлен регулирующий клапан 18. Описанное выше устройство может быть таким же, как обычный
аммиачный дистиллятор, или же дистиллятор может быть модифицирован, например, как показано на рис. 2.
Газообразный раствор поступает через трубу 19 и через одну из двух или обе ответвленные трубы 20 и 21 в
предварительный подогреватель. Предусмотрены соответствующие регулирующие клапаны 22, 23 и 23. В
ответвлении трубы 21 находится змеевик 24, расположенный в дефлегматоре 28 для охлаждения проходящих
через него газов, при этом сама жидкость таким образом несколько нагревается.
Пары аммиака по-прежнему поступают в фенольный абсорбер 26, который может иметь любую подходящую
конструкцию, обеспечивающую тесный контакт газов с абсорбентом. Например, в этой стиральной машине
может быть предусмотрен щелочной раствор. В стиральной машине имеется выходная труба 27 с
регулирующим клапаном 29 для отвода раствора фенолата щелочи. После очистки газообразный аммиак
проходит по трубе 30 в дефлегматор 28, где газы охлаждаются, а водяной пар в значительной степени
отделяется. Полученный таким образом аммиачный раствор может быть возвращен по трубе 35 в
стационарный аммиачный дистиллятор 10.
36 После прохождения через дефлегматор 28 аммиак, очищенный от значительной части примеси водяного
пара, проходит через трубу 31, в которой расположен клапан 33, в сатуратор или абсорбер. Часть этого газа
может быть возвращена через трубу 32, имеющую в ней клапан 34, в нижнюю часть дистиллятора свободного
аммиака, при этом предусмотрен соответствующий насос 37 для подачи этого аммиака в дистиллятор
свободного аммиака.
Один из подходящих типов аммиачного перегонного аппарата более подробно показан на рис. 2, общие
характеристики которого обозначены теми же ссылочными символами 5(, которые использовались на рис. 1).
В аппарате для получения свободного аммиака 4 и аппарате для получения стационарного аммиака 10
установлены соответствующие перегородки, обеспечивающие постепенное удаление аммиака из жидкости.
Свободный аммиак, удаляемый из перегонного аппарата для получения неподвижного аммиака, проходит по
трубе 12 в нижнюю часть перегонного аппарата для получения свободного аммиака и движется вверх
противотоком к горячей жидкости, текущей вниз через эту часть аппарата. Путем подачи дополнительного
аммиака через трубу 32 количество аммиака, проходящего вверх через этот перегонный аппарат, может быть
увеличено в достаточной степени, чтобы обеспечить полное или почти полное удаление фенолов и
смолистых кислот при поддержании надлежащей температуры. Газообразный раствор из нижней части
перегонного аппарата для свободного аммиака проходит через известковый патрубок, где происходит реакция
7X с известью, а затем этот раствор поступает в перегонный аппарат для стационарного аммиака, где
высвободившийся аммиак удаляется.
Следует отметить, что верхняя, или свободная, секция аммиака перегонного аппарата на рис. 2 отломана, что
указывает на перегонный аппарат неопределенной высоты. Вместо обычных по высоте секций могут быть
предусмотрены дополнительные секции, чтобы увеличить возможности для контакта предварительно
нагретого газообразного раствора с парами аммиака. Верхняя часть дистилляционного аппарата для
свободного аммиака превращается в противоточный скруббер, и, поддерживая газовую жидкость при
достаточно высокой температуре, выше 98 °C, 85% аммиака и фенолятов будет удалено до того, как жидкость
достигнет нижней части дистилляционного аппарата для свободного аммиака, в то время как добавленный
аммиак из дистилляционного аппарата для неподвижного аммиака или рециркулируемый после очистки в
нижнюю часть дистилляционного аппарата для свободного аммиака, завершит удаление фенольных
соединений в виде фенолятов.
На рис. 2 показаны две выходные трубы 8 и 8а, 9,5, предназначенные для отвода паров аммиака из
перегонного аппарата. Выходная труба 8 позволяет всем парам из перегонного аппарата поступать в
абсорбер фенола, как показано на схеме на рис. 1. Выходная труба 104 длиной 8 футов соединена с
дефлегматором, с помощью которого температуру аммиачных паров можно несколько снизить перед тем, как
эти пары поступят в фенольный абсорбер. При работе аммиачного перегонного аппарата температура может
поддерживаться значительно выше 98 °C и даже выше 103 °C. Особенно при последних и более высоких
температурах большое количество водяного пара (110) испаряется вместе с аммиаком.
Охлаждая пары до температуры ниже 1030 °C, то есть от 103 °C до 98 °C, можно сконденсировать
значительную часть избыточного водяного пара из паров до того, как они попадут в фенольный абсорбер. В
устройстве, показанном на рис. 2, выходная труба 8 ведет к рефлюксному охладителю или дефлегмататору
8b, из которого охлажденные пары выходят через трубу 8, а рефлюксный конденсат 120 возвращается в
аммиачный дистиллятор через трубу 8d. Соответствующие клапаны в трубах 8, 8' и 8d позволяют
регулировать поток паров таким образом, чтобы они проходили либо через выходную трубу 8, либо через
выходную трубу 83 и дефлегмататор. Дефлегматор может охлаждаться водой, количество и температура
которой регулируются таким образом, чтобы пары не охлаждались ниже 98 °C, предотвращая тем самым
повторную конденсацию или реабсорбцию фенолата.
В процессе, описанном на иллюстрации, аммиачные перегонные аппараты могут работать практически
обычным способом, но с более высокой температурой в свободном аммиачном аппарате и, в частности, на
его выходе, а также, при необходимости, в свободный аммиачный аппарат вводится аммиак в достаточном
количестве, чтобы обеспечить удаление всех или почти всех фенолов вместе с аммиаком.
Примеси аммиака продолжают поступать в очиститель или абсорбер фенола, где фенолаты аммония
разлагаются, например, едким натром, и образуются фенолаты натрия.
Затем аммиак и смешанный с ним водяной пар поступают в охладитель или дефлегмататор 2() 28, где
водяной пар и часть аммиака конденсируются, а аммиак затем выходит в сатуратор или может быть частично
рециркулирован через трубу 32 в дистиллятор свободного аммиака. Конденсат из конденсатора или
дефлегматора 28 возвращается по трубе 35 в стационарный аммиачный дистиллятор.
Газообразный раствор предварительно нагревается до 980 °C.
или выше перед поступлением в перегонный куб для аммиака, чтобы предотвратить повторное поглощение
паров фенолата при прохождении через куб. Раствор, проходящий через перегонный аппарат для свободного
аммиака, также поддерживается при температуре не менее 980 °C, а предпочтительно³,⁵ – несколько выше, и
приводится в контакт с парами аммиака в достаточном объеме для реакции с фенолами с образованием
фенолятов аммония, которые, как мы обнаружили, более летучи, чем сами фенолы.
которые не реабсорбируются, когда температура жидкости составляет около 980°C.
и при наличии достаточного количества аммиака. Рециркуляция аммиака, 4 которая становится возможной
благодаря изображенному аппарату, позволяет рециркулировать любое желаемое количество аммиака, так
что наличие достаточного количества аммиака может быть обеспечено для полного или почти полного
удаления фенолов в виде фенолатов. Очистка аммиака, улетучивающегося из перегонного аппарата,
позволяет вернуть его обратно и извлечь из него фенолы в качестве одного из продуктов процесса (S5).
Следует отметить, что аммиак, рециркулируемый через свободную аммиачную перегонную камеру, находится
в виде очищенных и частично осушенных паров; в то время как аммиачная жидкость, образующаяся в виде
конденсата в конденсаторе или дефлегматоре28, поступает в секцию с неподвижным аммиаком, где аммиак
выделяется и поступает в нижнюю часть свободной секции.
При работе аппарата, изображенного на рис. 2, температура может поддерживаться частично за счет
предварительного нагрева газообразного раствора до температуры 980 °C или выше, а частично за счет
обратного конденсатора или дефлегматора 8b, если этот дефлегматор используется. Температура жидкости в
перегонном аппарате, включая жидкость в верхней части или на входе в аппарат, поддерживается выше 980
°C.
и может быть на несколько градусов выше этой температуры. Если температура выходящих паров слишком
высока, так что содержание водяного пара в них чрезмерно, их можно охладить в дефлегматоре 8b, и
значительная часть водяного пара будет удалена из него до того, как они попадут в фенольный абсорбер.
Предложенный в настоящем изобретении процесс позволяет удалить до 99,5% или более фенолов,
первоначально присутствовавших в газовом растворе, с помощью аммиака, так что отработанный раствор,
образующийся после обработки аммиаком, все еще содержит настолько незначительные следы фенола, что
после очистки они становятся безвредными и могут быть сброшены в водоемы. 9( В некоторых случаях
полное удаление фенолов из газовых растворов может быть необязательным; однако процесс, описанный в
настоящем изобретении, позволяет осуществить такое удаление с достаточной полнотой или с достаточной
степенью полноты, чтобы удалить вредные вещества из отработанного раствора перегонного аппарата.
Например, легко можно удалить около 98-99% присутствующих в жидкости фенолов.
В качестве примера применения процесса, газовый раствор, содержащий до 2,3 грамма фенолов на литр,
обрабатывали при температуре около 99,50 °C и добавляли количество аммиака в виде концентрированного
раствора аммиака, равное количеству аммиака в обработанном газовом растворе. Отработанная жидкость
содержала всего 0,0203 грамма фенола на литр, что соответствует удалению 99,5% фенолов,
присутствующих в газовой жидкости. При аналогичном эксперименте с использованием примерно двух третей
меньшего количества аммиака удалось удалить 98,2% присутствующих фенолов! в газовой жидкости был
произведен выброс.
Таким образом, становится ясно, что настоящее изобретение предлагает новый и усовершенствованный
способ обработки газового раствора, при котором обработка раствора приводит к удалению фенолов и т. д., и
при котором эта обработка и удаление происходят до, после или во время прохождения раствора через
аммиачный дистиллятор.
Также будет видно, что процесс, описанный в пункте 12,5, предотвращает контакт фенолов с известью,
которая в противном случае соединилась бы с ними и удерживала бы их, что привело бы к загрязнению
отработанной жидкости.
Таким образом, настоящий метод существенно отличается от методов обработки самих сточных вод для
удаления или частичного удаления фенольных соединений.
Кроме того, предлагаемый процесс позволяет практически полностью удалить нежелательные фенольные
соединения, легко достигая степени удаления до 98 или 99 % и более; в то время как при использовании
лучших методов обработки самого остаточного раствора удаление около 80 % фенолов является
приблизительно наивысшей эффективностью, достижимой, насколько нам известно, любым методом, не
требующим неоправданных затрат на оборудование или эксплуатацию; и такого удаления в 80 %
недостаточно, чтобы позволить сбрасывать очищенные отходы перегонки в реки без жалоб со стороны
соседних потребителей.
Далее будет показано, что настоящее изобретение может быть реализовано в аппаратах, подобных тем,
которые в настоящее время используются для перегонных аппаратов аммиака, с той лишь модификацией,
которая может потребоваться для обеспечения поддержания достаточно высокой температуры жидкости в
аппарате и на его выходе, а также с дополнительным оборудованием, необходимым для обеспечения
дополнительной подачи аммиака, который может быть выгодно частью аммиака, полученного из самого
аппарата после соответствующей очистки.
Отходы процесса, описанного в настоящем изобретении, могут по-прежнему иметь тот же цвет, что и
газообразный раствор, подаваемый в перегонный аппарат. Когда отработанный раствор из перегонного куба
разбавляется прозрачным раствором, например, обычно используемым в качестве сточных вод газовых или
коксовых заводов, цвет полученной смеси, как правило, не вызывает нареканий. Разумеется, отработанную
жидкость следует тщательно отстоять, чтобы удалить известковый осадок и т. д., например, с помощью
отстойных емкостей или сгустителей.
Если требуется дальнейшее обесцвечивание жидкости, это можно осуществить с помощью обесцвечивающей
обработки, например, путем обработки жидкости дымовыми газами.
Очевидно, что в тех случаях, когда газовый раствор содержит значительное количество фенола, настоящее
изобретение позволяет извлекать его в качестве ценного продукта процесса. С точки зрения извлечения
фенола, полное удаление фенола из раствора до такой степени, чтобы он стал пригодным для
использования, может быть не столь важным; однако одним из преимуществ процесса и аппарата, описанных
в настоящем изобретении, является то, что при рециркуляции достаточного количества аммиака и
поддержании надлежащей температуры в дистилляторе свободного аммиака практически весь фенол может
быть удален из раствора и извлечен в качестве продукта процесса.
Процесс, описанный в настоящем изобретении, требует относительно небольших затрат на дополнительное
оборудование и минимального дополнительного внимания со стороны оператора. Таким образом, он хорошо
подходит для использования в сочетании с современными аммиачными перегонными аппаратами; и
позволяет эксплуатировать такие аппараты, преодолевая нежелательные свойства отходящих газов и
обеспечивая дополнительное выделение, где это необходимо, фенола в качестве продукта этого процесса.
В тех случаях, когда образующиеся отходы не могут быть сброшены в водоемы из-за их загрязняющего
воздействия и требуют специальной утилизации, например, путем перекачки на значительное расстояние,
настоящий процесс позволяет получить отходы, достаточно чистые для сброса в водоемы без возникновения
подобных неудобств.
Хотя мы более подробно описали изобретение 85 для обработки газообразных растворов, и хотя изобретение
имеет особую ценность для такой обработки и позволяет преодолеть существующую проблему отходов
перегонки, данный процесс 90 применим для обработки других отходов, и особенно растворов, образующихся
в процессах, в которых используется фенол и которые содержат фенол в небольших количествах. Таким
образом, этот процесс может быть выгодно использован для извлечения фенола, присутствующего в
небольших количествах в отходах производства фенольных смол или продуктов конденсации.
При обработке сточных вод 100, не содержащих аммиак, но содержащих фенолы, жидкость нагревают до
температуры 98 °C или выше и подают в нее достаточное количество аммиака для соединения с фенолами
10b с образованием летучих фенолатов, а также для подачи достаточного количества аммиака, помимо
удаления фенолатов вместе с ними. Хотя аммиак можно получить из любого доступного источника и добавить
в фенолсодержащие растворы, процесс, после его запуска, может быть сделан автономным за счет
многократного извлечения и повторного использования аммиака, добавляя только такое количество, которое
компенсирует потери в процессе. Таким образом, аммиак может быть добавлен к фенолсодержащему
раствору, после чего раствор предварительно нагревается и подвергается дистилляции, или же раствор
может быть сначала предварительно нагрет, а затем введен в перегонный куб и там приведен в контакт с
аммиаком.
В циклическом процессе работы, например, в аппарате, подобном изображенному на рис. 1, аммиак может
многократно рециркулироваться с последующей очисткой для отделения от него фенольных соединений
описанным выше способом. Таким образом, тот же аммиак может непрерывно использоваться в процессе с 1
30 для получения щелочного фенолата и для удаления из него 65 аммиака, с возвратом аммиака для
дальнейшего использования при обработке раствора с целью удаления из него дополнительных количеств
фенола в виде фенолата.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_244775.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=244775&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB244775A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата проведения конвенции (США): 16 декабря 7924 г. 244,775 Дата подачи заявления (в Соединенном
Королевстве): декабрь. 15; 1925. Нет, 31 646/25. Заявка принята; октябрь. 7, 1926, -
Полная спецификация:
Обработка газовых растворов для удаления из них фенольных примесей.
Мы, Лрой Уилбур Хефенер и Уильям Т. Энди, граждане Соединенных Штатов Америки, химики, проживающие
и имеющие почтовые адреса соответственно в Ист-Норристаун-Тауншип и Джефферсонвилле, оба в округе
Монтгомери, штат Пенсильвания, Соединенные Штаты Америки, настоящим заявляем о характере данного
изобретения и о том, каким образом оно должно быть реализовано, что будет подробно описано и
установлено в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к удалению фенолов из аммиачного газового раствора.
Газообразный раствор из коксовых печей и газовых заводов содержит значительное количество аммиака, а
также фенолы и фенольные соединения в различных процентных соотношениях.
Например, содержание фенолов может достигать 4 граммов на литр и более, а содержание аммиака — 0,14
грамма и более на литр. Согласно стандартным процедурам, аммиак удаляется из газообразного раствора в
аммиачных перегонных аппаратах и извлекается в абсорберах в виде сульфата аммония или в виде
концентрированного раствора аммиака, известного как аквааммиак или концентрированный раствор. Фенолы
в основном остаются в отходящих жидкостях, образующихся при переработке аммиака, и теряются.
В обычном процессе обработки газообразного раствора его подают холодным в верхнюю часть аммиачного
перегонного аппарата, так что верхняя часть аппарата содержит раствор при температуре значительно ниже
точки кипения воды. У водных растений аммонии.
На предприятиях, производящих концентрированный аммиак, раствор сначала нагревают для удаления
углекислого газа и сероводорода, прежде чем вводить его в производство.
- в аммиачный перегонный аппарат, и в нем имеется рефлюксный конденсатор или дефлегматор,
расположенный ниже точки кипения воды, для конденсации избытка водяного пара из газов. Жидкость,
проходящая через перегонный куб со свободным аммиаком, теряет большую часть своего содержания и
Соседние файлы в папке патенты