Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_5116
.pdf
испарения, чтобы получить однородный продукт с высоким содержанием воды, как и требуется. В результате
данного процесса получается стиральный порошок, обладающий всеми характерными и полезными
свойствами, обычно присущими продуктам этого класса, а также некоторыми дополнительными
желательными свойствами, такими как большая легкость растворимости. и подобные им могут быть легко и
удобно изготовлены с использованием всего диапазона содержания влаги, необходимого в коммерческом
порошкообразном продукте. Смесь мыла и кальцинированной соды предпочтительно готовят с избытком
воды. Ее готовят в таком состоянии, чтобы она была сыпучей и могла быть разложена на мелкие однородные
жидкие капли путем распыления описанным выше способом. В обычном процессе производства смесь
кальцинированной соды и мыла до охлаждения представляет собой пасту, которая может содержать, скажем,
43% воды по весу. Небольшое количество этой воды испаряется попутно во время производственных
операций, так что конечный продукт может содержать, скажем, 40% воды. Очень важная практическая
трудность заключается в том, что для получения конечного продукта в твердом состоянии, которое будет
удовлетворительно сохранять свою порошкообразную форму, смесь до охлаждения должна быть настолько
ограничена по содержанию воды, что с ней очень трудно работать в трубопроводах и тому подобном. Это
создает большие трудности. Это происходит за счет затвердевания исходной смеси 35 в трубопроводах и
резервуарах. Когда исходная смесь имеет консистенцию, позволяющую с ней вообще работать, возникают
большие трудности с тем, чтобы материал принял твердую форму после процесса охлаждения. В теплую
погоду, когда влажность высока, часто бывает чрезвычайно трудно добиться затвердевания продукта до
такой степени, чтобы его можно было использовать в коммерческих целях. Однако процесс настоящего
изобретения предусматривает компаундирование исходной смеси в таких пропорциях, чтобы сделать ее
идеально текучей и удобной в обращении, и испарение из нее с помощью приложенного тепла любого
желаемого количества воды для непосредственного получения...
По-видимому, сухой мыльный порошок с любым желаемым содержанием воды, позволяющим продукту
находиться в твердом состоянии, при этом содержание воды в материале в значительной степени
поглощается продуктом в виде кристаллизационной воды в компоненте карбоната натрия. Основные
особенности процесса включают в себя: правильное измельчение исходной смеси на жидкие капли
соответствующего размера и формы; испарение этих капель материала в желаемой степени с помощью
нагретого сушильного газа; поддержание надлежащих условий; контроль испарения таким образом, чтобы
частицы материала производились с надлежащим содержанием воды; и сбор затвердевших частиц в
соответствующих условиях влажности и температуры. Эти основные особенности сопровождаются
преимуществами и результатами, возникающими в результате процесса, такими как возможность
приготовления исходной смеси в достаточно благоприятных условиях. 125-процентная жидкость для
предотвращения всех проблем, связанных с трубопроводами и подачей жидкости; Точный контроль
влажности конечного продукта независимо от атмосферных условий и тому подобного. Необходимый
контроль в 130 269,516 обеспечивает равномерную обработку частиц мыльного порошка для получения
однородного продукта, который может контролироваться таким образом, чтобы обладать в разумных
пределах любым желаемым содержанием влаги и который 770 может быть успешно и легко произведен в
промышленных масштабах в любое время и при любых погодных условиях в виде кажущегося сухим твердого
порошкообразного продукта, с которым легко работать. 75 Прилагаемый чертеж более или менее схематично
иллюстрирует аппарат, в котором настоящий процесс может быть осуществлен как непрерывная операция,
требующая лишь очень небольшой доли 80 труда, необходимого в современных промышленных процессах
производства мыльного порошка. Порошковый материал, после того как он был произведен в обычном
порядке производства продукта и подготовлен с достаточным количеством воды для адаптации его к
обработке настоящим процессом, подается в резервуар 1, снабженный мешалкой 2, непрерывно приводимой
в движение двигателем 3, с целью 90. Поддержание всего объема сырья в тщательно перемешанном
однородном состоянии. Резервуар 1 снабжен паровой рубашкой, как показано на рисунке 4, с целью
поддержания сырья при подходящей температуре. 95. Жидкое сырье из резервуара 1 подается по линии 5 в
сушильную башню 6. Измельчение или распыление жидкого сырья в виде мелких однородных частиц
осуществляется с помощью распылительных форсунок 7, расположенных в верхней части сушильной башни 6
и размещенных по всей башне таким образом, чтобы равномерно распределять распыляемое вещество по
всей верхней части башни. В показанном здесь аппарате поток мыла к форсункам 7 происходит под
действием силы тяжести, а измельчение материала в виде распыляемого вещества осуществляется с
помощью атомизированного воздуха или пара, подаваемых к форсункам 7, как показано на рисунке 8.
Сушильный газ состоит из атмосферного воздуха, который нагревается в печи. Затем уголь подается в
верхнюю часть сушильной башни 6 O 115 _через проход или воздуховод 10 Печь 9 может, например, работать
на жидком топливе, и проходящий через нее воздух может нагреваться путем его прохождения вдоль одной
стороны теплопередающих поверхностей, которые с другой стороны нагреваются прямым контактом с
продуктами сгорания. Нагретый воздух, поступающий в верхнюю часть башни, контактирует с распыленным
мыльным раствором, выходящим из распылительных форсунок 7 125, при практически максимальной
температуре, и во время сушки частиц мыльного порошка сушильный воздух, содержащиеся в нем частицы и
влага, поглощенная воздухом, движутся вниз. Сушка продукта осуществляется путем сушки смеси в газовой
сушильной среде. Важно, чтобы частицы мыльного порошка обрабатывались в потоке циркулирующего газа,
который уносит влагу, испарившуюся из частиц, и течет таким образом, чтобы при обеспечении непрерывной
работы аппарата условия процесса, такие как влажность, Температура, степень сухости частиц мыльного
порошка и т.д. в любой заданной точке сушильной башни практически постоянны. Важно также, чтобы поток
газа, в котором обрабатываются частицы мыльного порошка, проходил через сушильную башню в общем
направлении с частицами, так что частицы переносятся потоком газа и, таким образом, уверенно
перемещаются через аппарат и из него определенным и равномерным образом. При такой схеме газ сначала
контактирует с частицами при практически самой высокой температуре, а затем контактирует с
затвердевшими частицами мыльного порошка при практически самой низкой температуре. Обрабатываемые
частицы перемещаются через башню в положительном потоке, иТаким образом, все частицы остаются в
сушильной башне в течение практически одинакового времени и подвергаются практически идентичной
обработке. При этом поток воздуха может регулироваться и подготавливаться по скорости потока, объему,
температуре, содержанию влаги и т.п., так что любые желаемые изменения конечного продукта могут быть
получены путем изменения одной или всех этих переменных. Процесс также предусматривает удаление
обработанных частиц мыльного порошка вместе с газом, который их переносит, а также содержащейся в нем
влаги, из сушильной башни в перемешанном состоянии, так что сбор высушенных частиц может
осуществляться по желанию в точке, удаленной от горячей сушильной башни. Проблема сбора упрощается
тем фактом, что все твердые частицы могут выходить из сушильной башни в одной точке. Что касается
подготовки, то поток воздуха, в котором частицы мыльного порошка переносятся во взвешенном состоянии,
может быть охлажденным газом. Материал отбирается по мере необходимости вдоль всей длины башни, так
что после того, как частицы будут уменьшены до желаемого содержания влаги, они также могут быть
соответствующим образом уменьшены при температуре 3°C для обеспечения их правильного производства в
бествердой форме, при этом продукт мыльного порошка будет представлять собой равномерно
распределенный порошок, кажущийся сухим и текущим. Таким образом, настоящий процесс пропускает 269
516 частиц через сушильную башню в общем направлении потока и выводит их из башни через выпускное
отверстие 11 в перемешанном состоянии. Этот поток материала проходит через канал 12 в коллектор 13,
показанный здесь как обычный клонированный коллектор, в котором твердые частицы коллектора
выгружаются через бункер 1'4, а отходящий газ выходит через канал. 15. Остаточные твердые частицы,
уносимые газообразующим соплом коллектора 18, собираются в мешочных коллекторах 16, при этом твердые
частицы выгружаются через бункеры 17 в нижней части коллекторов. Для приема твердых частиц, отходящих
от коллекторов, и их непрерывной транспортировки в бункер или другой контейнер или резервуар для
хранения 19 предусмотрен конвейер 18, который может представлять собой шнековый конвейер,
пневматический конвейер или подобное устройство.
Поток через весь аппарат обеспечивается с помощью вентилятора 20 с электроприводом, расположенного на
выходной стороне рукавного пылесборника 16 и пропускающего газ, отбираемый из пылесборников, в
атмосферу через дымовую трубу 21. Частицы распыляемой жидкости переносятся в положительном потоке
через башню 6 осушительным газом, и таким образом каждая частица подвергается сушке в течение
практически одинакового времени.
Условия в башне регулируются путем изменения температуры и количества мыла и кальцинированной соды,
подаваемых в башню, а также температуры и количества сушильного воздуха, подаваемого в башню. Это,
вместе с одновременным потоком материалов через башню, обеспечивает положительный контроль
температурных условий (1-40) и влажности в башне и позволяет производить однородный продукт с любым
желаемым содержанием влаги. Для дальнейшего контроля температурных условий в башне и, в частности,
для ограничения испарения в точке, где содержание влаги в частицах мыла снижено до желаемого уровня, и
для охлаждения высушенных частиц до такой степени, чтобы сделать возможным их сбор в сухом виде, в
башню может подаваться охлаждающий воздух, как указано в пункте 2. Башня может быть спроектирована
для подачи этого охлаждающего воздуха в любой момент времени. 56. Одна или несколько точек вдоль
длины башни, и, например, в показанном здесь аппарате охлаждающий воздух подается вблизи основания
башни и представляет собой атмосферный воздух, подаваемый с помощью вентилятора 28 с приводом от
двигателя.
В некоторых случаях может быть целесообразно подготовить этот воздух, например, нагрев его до
определенной степени перед подачей в башню. В нижней части башни 4 М, ниже выпускного отверстия 11,
находится приводной в движение дезинтегратор 241, предназначенный для приема любых агломератов или
тяжелых частиц, которые могут образоваться в процессе промышленной эксплуатации. Такие тяжелые
частицы не будут втягиваться в воздуховод 11, а будут падать в дезинтегратор 24, где они будут немедленно
измельчены и уловлены потоком воздуха, который поступает в дезинтегратор через отверстие 25. Это
устройство 7-5 обеспечивает возможность осуществления настоящего процесса в непрерывном режиме, не
требующем ручной обработки материала от исходного сырья до готового порошкообразного продукта и, что
немаловажно, до упаковки, готовой к отгрузке.
В качестве примера конкретного варианта осуществления настоящего процесса, успешно примененного в
производстве мыльного порошка, содержащего кальцинированную соду, в промышленных масштабах,
приводятся следующие условия: Смесь мыла, кальцинированной соды и воды была приготовлена в таком
состоянии, что она была достаточно жидкой, чтобы легко течь и правильно растворяться распылением. Смесь
содержала около 18 % твердых веществ мыла, 61 % воды и 26 % сухого карбоната натрия. Это дало смесь с
общим содержанием твердых веществ около 39 % и соответствующим содержанием воды около 60 %.
Возможна работа даже с содержанием воды всего 60 %. При приготовлении смеси карбонат натрия
восстанавливали до раствора в горячей воде, а горячий мыльный раствор в жидкой или пастообразной форме
смешивали с ним. Эта процедура имеет явное преимущество перед процедурой, используемой в настоящее
время в коммерческом производстве мыльных порошков, где Кальцинированная сода в значительной степени
добавляется к жидкому мылу в порошковой форме, поскольку, если бы она добавлялась в виде раствора,
полученная смесь содержала бы чрезмерно высокое содержание воды. Этот способ позволяет избежать
многих важных практических трудностей, таких как необходимость измельчения кальцинированной соды,
обращение и транспортировка мешков с сухой кальцинированной содой и тому подобное. При использовании
данного процесса кальцинированная сода, поступающая на завод, может быть немедленно выброшена в
емкость для растворения, а полученный раствор кальцинированной соды по трубопроводу и насосом
перекачивается в любую часть завода, где он необходим.
Мыльный раствор, использованный для приготовления смеси мыльного порошка, содержал около 33 % воды,
так что распыляемая смесь мыльного порошка содержала около 20 % (12,5%) мыльного раствора, 26 %
кальцинированной соды и 54 % дополнительной воды. Этот раствор предварительно нагревали до
температуры около 1800 °F (827 °C).
и подавался к распылительным форсункам из резервуара, в котором материал находился под постоянным
перемешиванием для поддержания однородной и равномерной смеси. Распыление осуществлялось с
помощью распылителя.
Начальная температура сухого воздуха S составляла 1500 °F, а температура после завершения сушки —
около 1000 или 1100 °F, то есть почти атмосферная температура. Успешно применялись начальные
температуры до 3 °F, и могут использоваться температуры, значительно превышающие указанную.
Произведенный в указанных условиях стиральный порошок представляет собой довольно легкий,
крупнозернистый, сыпучий, по-видимому, сухой порошок. Продукт очень однороден по внешнему виду и
текстуре.
Однородность и тонкость размера частиц особенно заметны при сравнении продукта с другими подобными
стиральными порошками, представленными сейчас на рынке. Продукт мягкий на ощупь, растворяется в воде
при небольшом перемешивании и плавает на поверхности, когда его опускают в емкость с водой. Когда часть
порошка спрессовывается, например, в руке, а затем помещается в воду, он быстро распадается или
растекается.
Вода растворяет продукт. Это контрастирует с обычными коммерческими стиральными порошками, которые,
будучи таким образом спрессованными и помещенными в воду, сохраняют свою комковатую форму и в
процессе стирки ведут себя практически как твердые комки мыла. Продукт, полученный в указанных условиях,
содержал около 30 % влаги. Содержание влаги может быть легко изменено путем изменения условий
процесса. Например, продукт с содержанием влаги от 4 % до % может быть получен простым изменением
количества жидкости и воздуха, а также температуры воздуха. Следует понимать, что содержание влаги
зависит не только от разницы температур вдоль башни, но и от относительного количества сушильного
воздуха и жидкости, подаваемых в башню, температуры, до которой жидкость предварительно нагревается, и
тому подобного. Начиная с сырья с содержанием воды 60 % и заканчивая продуктом с содержанием воды 40
%, эти пропорции основаны соответственно на весе сырья и готового продукта. Продукт представляет собой
испарение, равное примерно 3,0% от веса жидкого раствора и примерно 55% от общего содержания воды в
исходном растворе. Это разумный показатель для практического применения, и в любом случае желательно
испарение, скажем, 30% от общего содержания воды. Частицы стирального порошка, как они выглядят под
микроскопом, имеют в целом сферическую форму. Они достаточно стабильны, чтобы сохранять свою форму
при обращении, а сферическая форма делает продукт сыпучим.
В отличие от непрерывной аморфной структуры частиц порошкообразного мыла, частицы мыльного порошка
имеют отчетливо зернистую структуру. Эта зернистая структура видна на увеличенном изображении продукта.
При измельчении под микроскопом продукт распадается на составляющие его зерна, и эта зернистая
структура видна вплоть до мельчайших частиц материала, которые можно различить при большом
увеличении, например, диаметром 500 мкм.
При контакте продукта с водой под микроскопом каждая отдельная частица быстро и легко растворяется
просто от контакта с водой. Механическое измельчение частиц на составляющие части для получения
раствора не требуется.
Пока частица контактирует с водой, она быстро растворяется, сохраняя свою сферическую форму до полного
растворения. Это объясняет способность продукта быстро и легко растворяться в воде. Гранулированная
структура частиц, вероятно, обусловлена склонностью кальцинированной соды к кристаллизации. Основная
часть влаги в продукте, вероятно, содержится в кристаллической воде кальцинированной соды, поэтому
желательно способствовать образованию гранулированной или кристаллической структуры в частице для
облегчения включения в продукт большого процента воды.
Эта композитная гранулированная структура частиц мыльного порошка резко контрастирует с непрерывной
аморфной структурой частиц порошкообразного мыла, в котором отсутствует сода. Настоящее изобретение
позволяет разбавить исходную смесь мыла и кальцинированной соды до состояния текучей жидкости,
которую можно легко перекачивать и транспортировать по трубопроводам без риска затвердевания. В
обычных промышленных процессах производства мыльного порошка исходный материал очень тяжелый, и
возникают большие трудности из-за его затвердевания. Настоящее изобретение включает в себя подачу
нагретого сушильного воздуха. При благоприятных атмосферных условиях мыльный порошок может быть
затвердеван путем пропускания его через атмосферный воздух, но при диапазоне атмосферных условий,
встречающихся в большинстве мест, воздух часто слишком влажный, чтобы обеспечить успешное
производство мыльного порошка в таких условиях.
Настоящее изобретение позволяет использовать сыпучий жидкий материал, высокотемпературный
сушильный воздух, что является экономичным способом удаления влаги, а также позволяет создавать в
сушильной башне условия, благоприятные для затвердевания мыльного порошка с высоким содержанием
воды. Это достигается путем распыления в высокотемпературный воздух большого количества сыпучего
жидкого материала, так что первоначальное испарение, происходящее при контакте распыленной жидкости с
нагретым воздухом, быстро снижает температуру воздуха и повышает его влажность, создавая
благоприятные условия. При таком способе работы достигается большой выход стирального порошка за счет
использования относительно небольшого количества воздуха, так что объем воздуха, обрабатываемого
вентилятором и системой сбора, сводится к минимуму. Таким образом, этот процесс обладает важными
преимуществами: экономией на испаряемых затратах, свободным, текучим исходным жидким сырьем и
относительно небольшим количеством воздуха, проходящего через вентилятор и коллекторы, на единицу
продукции.
Настоящее изобретение предоставляет практическое решение.
Данный процесс позволяет производить стиральный порошок в промышленных масштабах в непрерывном
режиме, при этом общие затраты на эксплуатацию и рабочую силу составляют лишь часть затрат, связанных
с обычными коммерческими методами. Процесс обеспечивает контроль над условиями окружающей среды, в
которых производится стиральный порошок.
Материал подвергается обработке для получения однородного продукта желаемых характеристик. Процесс
является гибким в том смысле, что могут быть установлены различные наборы условий в непрерывной
работе, чтобы, таким образом, получать продукты различных характеристик, например, с различным
содержанием воды. Обработка продукта включает испарение значительного количества воды из исходного
запаса, и таким образом испаренная вода переносится таким образом, чтобы поддерживалось относительно
постоянное давление парциального давления пара в обрабатывающем газе в определенной части аппарата.
Продукт, полученный с помощью данного процесса, обладает определенными четко определенными
преимуществами по сравнению с обычным мыльным порошком, такими как более простая и более
эффективная обработка. Быстрая растворимость, отсутствие комков или расслоения воды, однородность
текстуры и формы частиц и тому подобное. Изобретение охватывает как процесс, так и способ его
осуществления. Имея подробное описание нашего изобретения и способа его выполнения, мы заявляем, что
то, что мы заявляем, является: 1. Процесс производства мыльного порошка, включающий приготовление
смеси мыльного раствора, кальцинированной соды и воды в сыпучем состоянии с содержанием воды,
существенно превышающим желаемое содержание воды в готовом продукте, так что ее можно разбить на
мелкие жидкие капли путем распыления, распыляя указанную сыпучую смесь в мелкодисперсном состоянии в
контролируемый поток нагретого сушильного газа для испарения из материала и удаления избытка воды.
разделение и сбор (80°) из указанного газового потока высушенных частиц мыльного порошка.
2
Процесс производства мыла
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_269517.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=269517&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB269517A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
1
Дата проведения конвенции (США): 17 апреля 1926 года.
Дата подачи заявки (в Соединенном Королевстве): 1 апреля 1927 г. Заявка принята: 27 октября 1927 г.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в системах дистилляции.
Мы, компания SEMET-SOLVAY, корпорация, должным образом зарегистрированная в соответствии с
законами штата Нью-Йорк, имеющая наш главный офис по адресу: 61 Broads Way, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк,
Соединенные Штаты Америки (члены ART Hnun, Фрэнсис Кин, гражданин Соединенных Штатов Америки,
проживающий по адресу: 326, Gordon Avenue, Syracuse, Onondaga County, State of New York, Соединенные
Штаты Америки), настоящим заявляем о характере данного изобретения и о том, каким образом оно должно
быть выполнено, в частности, в соответствии с настоящим изобретением, которое в целом относится к
процессу получения легкого масла из бензолированного промывочного масла, полученного в результате
промывки газа, и, в частности, легкого разрушающего масла. дистилляция угля и конструкция, в которой
может быть осуществлен указанный процесс.
Настоящее изобретение предусматривает способ отделения легких масел от бензолированного
промывочного масла с целью экономии трудозатрат, воды и пара, обеспечения лучшего контроля над
операциями, чем это было ранее, и предварительного нагрева подаваемого бензолированного промывочного
масла исключительно парами из перегонного аппарата.
Еще одной целью изобретения является создание конструкции для разделения легких масел от
бензолированных промывочных масел, которая сконструирована таким образом, чтобы все установки были
объединены в двух функционально соединенных башнях, чтобы исключить вспомогательные элементы и
принадлежности, такие как стальные конструкции, платформы, трубопроводы, предварительные нагреватели
и т. д., и таким образом существенно упростить конструкцию, сэкономить значительную площадь и высоту
здания, а также обеспечить аппарат с низкой начальной стоимостью изготовления и малыми
эксплуатационными расходами. Дальнейшей целью изобретения является создание конструкции колпака для
дистилляционной колонны, которая сочетает в себе преимущества одного большого колпака и нескольких
малых колпаков, т. е. создание многоступенчатого колпака, который сочетает в себе преимущества одного
большого колпака и множества малых колпаков в единой конструкции, так что пары в перегонном аппарате
распределяются равномерно и находятся в тесном контакте с конденсатом на тарелках перегонного аппарата.
Другие особенности и преимущества изобретения будут разъяснены при описании предпочтительной
процедуры 60 и определенного предпочтительного варианта осуществления указанной процедуры, как
показано на прилагаемых чертежах, в которых:
Рис. 1 представляет собой схематическое изображение конструкции, в которой может быть реализован наш
усовершенствованный процесс; рис. 2 — поперечный разрез колонны А на рис. 1; рис. 3 — боковой вид рис. 2;
рис. 4 — фрагментарный поперечный разрез рис. 2, показывающий смотровые стекла и клапаны для слива
конденсата; рис. 5 — поперечный разрез колонны В на рис. 1; рис. 6 — боковой вид рис. 5, частично
фрагментированный, чтобы показать детали конструкции; рис. 7 — фрагментарный поперечный разрез, 80 в
увеличенном масштабе, показывающий одно из соединений между колпаком и кольцом; рис. 8 — вид сверху,
в увеличенном масштабе, одного из колец, используемых в колонне В; рис. 9 и 10 — поперечные разрезы,
выполненные по линиям 9-9 и 10-10 соответственно на рис. 8; — Рис. 11 представляет собой вид сверху, в
увеличенном масштабе, одного из вытяжных колпаков, использованных в колонне B; рис. 12 и 13 — разрезы
hk j 269,517 9017/2,7.
_an 2 269,517 ' взято по линиям 12-12 и 18-13 соответственно на рис. 11; рис. 14 — фрагментарная деталь,
иллюстрирующая конструкцию водослива с выемками, используемую в кольце, показанном на рис. 8; рис. 15
— сечение, взятое по линии 15-15 на рис. 14; одинаковые обозначения ссылок обозначают одинаковые части
на всех прилагаемых чертежах.
Изобретение будет описано в общем виде со ссылкой на фиг. 1, где буква А обозначает в целом монолитную
колонну или башню, в которую включены теплообменник H, конденсатор K, сепаратор S и коллектор жидкости
C.
Промывочное масло, используемое для очистки газа, полученного в результате деструктивной дистилляции
угля, извлекает или поглощает из газа известные вещества, называемые легкими маслами (бензол, толуол и
ксилолы). После того, как промывочное масло содержит около 2% легких масел, оно подается в систему
дистилляции, показанную на рис. 1, через трубу 1. Труба 1 подает вышеупомянутое масло, обычно известное
как бензол. Промывочное масло поступает в верхнюю змеевик H-' теплообменника при температуре около 300
°C. Из верхней части змеевика H-' масло течет в нижнюю часть среднего змеевика 11, а затем выходит из его
верхней части в нижний змеевик H-3. В этом змеевике масло также поступает в нижнюю часть и выходит в
верхнюю часть. Хотя показанный здесь теплообменник состоит из трех змеевиков или секций, очевидно, что
Количество может варьироваться в зависимости от конкретных условий и обстоятельств. Общий поток
подаваемого масла противоточный по отношению к нагревательной жидкости, хотя в отдельных секциях или
змеевиках поддерживается параллельный поток. Эти змеевики могут быть настоящими змеевиками или
представлять собой ряды труб с коллекторами известной конструкции. Нагревательной жидкостью является
горячий пар, поступающий из верхней части дистилляционной колонны или башни B по трубопроводу 70 к
входному отверстию для пара Ti.
После прохождения через теплообменник с подачей масла, нагревающего его примерно до 950 °C, пары
поступают в конденсатор I Ki в другой части колонны A, показанной здесь как средняя часть. Высококипящие
компоненты пара конденсируются в секции теплообмена, в которой установлены пластины P и колпаки D.
Функция пластин P и колпаков D заключается в отводе низкокипящих компонентов из конденсата
высококипящих компонентов, собранного в теплообменнике. Любой из низкокипящих компонентов,
конденсирующихся в теплообменнике, испаряется парами, поступающими из перегонного куба. Таким
образом, высококипящие компоненты отделяются от низкокипящих компонентов без примеси низкокипящих
компонентов, которые составляют желаемый продукт. Низкокипящие компоненты переносятся в паровой фазе
в Верхняя секция X-1 конденсатора, затем средняя секция K и, наконец, нижние секции K-3. При прохождении
через эти секции пар конденсируется и собирается на нижней пластине Q каждой секции, образуя таким
образом слой конденсата, высота которого определяется перепускным клапаном 80 IL. Конденсат течет с
одной пластины на другую, пока не достигнет сепаратора S. Любой неконденсируемый газ удаляется из
системы в последней секции конденсатора 1 K-3 через продувочный клапан V. В сепараторе S конденсат
разделяется на два несмешивающихся слоя: верхний слой, содержащий легкие масла, и нижний слой воды.
Вода отводится через регулируемый перепускной клапан J, регулировка которого контролирует высоту
плоскости разделения слоев в сепараторе S, в то время как легкое масло стекает через выходное отверстие 0
в коллекторы C. В данном случае эти коллекторы показаны как Нижние секции колонн А и В соединены трубой
60. Такая конструкция очень удобна, особенно с точки зрения эксплуатации. Регулируемый переливной
патрубок, как известно, состоит из регулировочного элемента 199 и наружного корпуса, обычно
изготовленного из тройника 200, соединительного элемента 201 и колена 202, которое соединено с выходным
отверстием 12 сепаратора. Регулировочный элемент 199 имеет шток 203, выступающий через крышку 204 на
верхней поверхности тройника 200 и входящий в патрубок 6 205, снабженный 110 пазами 206 в его верхней
части. Патрубок 205 образует герметичное соединение с диафрагмой 207, которая удерживается между
нижним фланцем тройника 200 и верхним фланцем соединительного элемента 115. 201 Путем подъема или
опускания щелевой трубы 205 с помощью рукоятки 6 203, закрепленной на штоке 203, высота щели 206
поднимается и опускается, и, таким образом, высота столба жидкости в переливном отверстии I поднимается
или опускается. Когда высота столба жидкости в переливном отверстии J изменяется, высота столба
жидкости в сепараторе изменяется пропорционально, поскольку два столба жидкости должны
уравновешивать друг друга. Таким образом, высота плоскости разделения между слоями жидкости,
составляющими столб жидкости в сепараторе, регулируется в соответствии с регулировкой переливного
устройства.
Бензолизированное промывочное масло, предварительно нагретое в теплообменнике H колонны А, подается
из секции H 1-3 через маслоподающую трубу 7' к одной из верхних пластин P колонны В: - На чертеже
показано, что масло подается со второй верхней пластины колонны В, которая является дистилляционной
колонной. Масло течет с одной пластины через переливной патрубок L, связанный с указанной пластиной, к
пластине ниже. Этот поток продолжается до тех пор, пока масло не достигнет дна перегонного куба. Пар
поступает в дистилляционную колонну В в ее нижней части через паропровод 8 и проходит вверх с нижней
пластины к верхней. При прохождении вверх пар ударяется о нижнюю часть куполообразной части 9
дефлегматизирующего колпака D, которая отклоняет его к периферии колпака. На периферии колпака и
рядом с ней предусмотрены средства для равномерного распределения пара через жидкостное уплотнение
на пластине P-1. Эта особенность более наглядно показана на детальном изображении
дефлегматизирующего колпака, показанном на На рисунках 11, 12 и 13, которые будут описаны далее,
показано, что при таком расположении пар проходит в тесном контакте с герметизирующей жидкостью, так что
низкокипящие компоненты удаляются из нее. Пары (паровая и масляная фракции) продолжают подниматься
вверх, контактируя с жидкостью на каждой тарелке, что приводит к испарению низкокипящих компонентов и
конденсации высококипящих компонентов. Путем контроля указанного фракционирования можно
регулировать состав пара таким образом, чтобы пар над верхней тарелкой состоял в основном из всех легких
масел, абсорбированных в промывочном масле, и такого пара, который был введен на этапе 8. Этот контроль
также определяет состав конденсата, так что жидкость, вытекающая из нижней тарелки, будет в основном
дебензолированным промывочным маслом.
В процессе работы нашего усовершенствованного дистилляционного аппарата бензолированное
промывочное масло подается в верхнюю секцию теплообменника в колонне А. Масло, поступающее под
давлением около 300 °C, проходит из верхней секции в среднюю, а затем в нижнюю, причем поток, как
правило, направлен вниз, но в каждой отдельной секции – вверх. Пары, поступающие из верхней части
перегонного куба, колонны В, нагревают подаваемое через теплообменник масло до температуры около 950
°C.
Поскольку температура поступающего масла составляет около 30 °C, происходит теплообмен при
температуре около 650 °C. Этот предварительный нагрев C5 осуществляется исключительно за счет тепла
смеси паров легкого масла и пара из B. После того, как эти пары проходят через дефлегматоры в секциях
теплообменника 11 и над ними, они поступают в конденсатор K, расположенный в промежуточной части
колонны A. В качестве конденсирующей среды в змеевиках K-1, K-2, K-3 может использоваться пресная вода.
Пар контактирует с верхней секцией конденсатора, затем со средней секцией и, наконец, с нижней секцией,
так что поток направлен вверх в самих секциях и вниз от секции к секции. Конденсат 80 собирается в каждой
секции до уровня переливного патрубка, а затем переливается в секцию ниже. Таким образом, в каждой
секции образуется жидкостное уплотнение, через которое должен проходить пар, так что указанный пар 95
охлаждается как конденсатом, так и конденсатором. Как уже было описано, этот конденсат в конечном итоге
поступает в сепаратор S, где жидкость разделяется на два слоя: легкое масло 90 и воду соответственно,
которые затем отводятся отдельно.
Обращаясь теперь более подробно к рис. 2, 3 и 4, на которых подробно изображена колонна А, следует
отметить, что эта колонна представляет собой удлиненную башню, предпочтительно круглого сечения. В
основании башни расположен коллектор С для легкого масла. Фланцы F-' и F-2 образованы соответственно
на закрытой нижней и открытой верхней периферии коллектора, а соединения из смотрового стекла G-' и G-2,
вход 11 и выход 120 (рис. 1) расположены в корпусе коллектора. Все части коллектора предпочтительно
отлиты вместе с ним, так что получается жесткая и прочная конструкция. Сепаратор S имеет ту же общую
конструкцию, что и коллектор, так что нижний фланец F-3 первого плотно прилегает к верхнему фланцу F-2
последнего. В нижней части сепаратора расположен выход 12, отлитый вместе с ним, так что более тяжелая
жидкость, в данном случае вода, может быть направлена в Регулируемый перелив J. Более легкая жидкость,
в данном случае легкое масло, отводится через выходное отверстие 10. Внутри сепаратора, предпочтительно
интегрированного с его боковой стенкой, предусмотрен воротник L, который простирается от верхнего края
сепаратора почти до дна. Этот воротник и боковая стенка сепаратора образуют канал, который сообщается с
воротником L-2 нижней секции K-3 конденсатора K. Конденсатор K и верхняя часть колонны имеют
кольцево-пластинчатую конструкцию. Нижняя и средняя секции K-3 и K конденсатора идентичны, но
повернуты на 180° относительно друг друга, и каждая состоит из цельной части корпуса Ri, имеющей фланцы
F-5 и F-6 на верхнем и нижнем краях. Переливные воротники IL-2 и L-3 отлиты заодно с кольцевой частью,
образуя переливные каналы, диаметрально удаленные друг от друга.
Воротник 1 и 2 простирается от нижнего края секции K-3 до точки ниже верхнего края, тогда как IL-3
простирается от верхнего края до точки выше нижнего края. Нижний конец воротника IL-3 соединяется с
дефлектором E-', который простирается до диаметрально противоположного воротника L-2. Этот дефлектор
имеет множество отверстий lM, расположенных таким образом, чтобы равномерно распределять поток пара
через группу конденсаторных трубок i N, расположенных любым подходящим образом > 20 над указанным
дефлектором и между указанными воротниками. Количество отверстий -M может варьироваться в
зависимости от конкретных обстоятельств, но в данном случае оно равно трем. Секция K-' аналогична
секциям K-2 и KJ-3, за исключением того, что она имеет входное отверстие для пара 112, отлитое в кольцевой
части непосредственно над нижним фланцем F-'. Поскольку секция K-' является верхней секцией
конденсатора, она не имеет переливного воротника, соответствующего Th 3. Группы конденсаторных трубок
поддерживаются в корпусах T, которые отлиты. интегрированы с частями тела секций K-, K-2 и K-3 (см. рис. 3).
Корпуса T'1, T-2 и T-3 закрыты крышками IT-1, V-Y 2 и T Uh 3 соответственно; тогда как корпуса T-4, T-5 и T-6
имеют входные и выходные патрубки для воды W W-5 и W-6 соответственно.
Свежая конденсаторная вода поступает через вход f-W и проходит через блок трубок N-', N-2 и N 3,
соединенных последовательно, и выходит через выход O-W. Под и над каждой секцией конденсатора
находится пластина Q, которая разделяет секции друг от друга.
В пластинах Qi 1, Q-2 и Q-3 имеются отверстия, соответствующие переливным каналам, образованным
переливными кольцами.
Как видно из рис. 2, переливные каналы расположены в шахматном порядке, что обеспечивает окольный путь
через конденсатор.
Конденсатор отделен от теплообменника распорным кольцом Z, имеющим закрытое дно 14 и воздушные
отверстия 13 в корпусе. Между верхней частью распорного кольца и нижней частью теплообменника HT
расположена пластина Q'. Этот теплообменник состоит из четырех фланцевых кольцевых секций Y,
образующих секции теплообменника H'1, Hl-2 и H-3, и дефлегматоров l 3-1, D-2 и D-3. Кольцевая секция Y'
имеет отлитую заодно дефлегматорную пластину P-'. Это кольцо поддерживает крышку или кожух D 3-'
любым подходящим способом, например, с помощью болтового соединения 15, которое будет подробно
описано позже. Секция Y-2 устанавливается на Y-1 и имеет переливной патрубок L-', который
взаимодействует с переливным патрубком IL-8 70 секции Y-1, образуя переливной канал. В секции Y-1
предусмотрены дефлегматорная пластина P-2 и кожух D-2, аналогичные по конструкции пластинам P-' и D-'.
Y- В этом разделе установлен блок теплообменных трубок N, аналогичный блоку конденсаторных трубок N-'.
Секция Y-3 устанавливается на секцию Y-3 и во всех отношениях аналогична ей, поскольку переливной
патрубок Liil взаимодействует с IL-'0 секции Y-2, а дефлегматорная пластина P 3 и колпак D 3-3 размещены
над блоком теплообменных трубок N-5.
Верхняя секция Y-4 поддерживает только трубный блок N-4 и закрыта коллектором 16 с выходным отверстием
для пара 17. Это выходное отверстие 85 соединено трубой 18 с входным отверстием для пара 112 на секции
K-' конденсатора.
Цепной клапан 19 регулирует прохождение пара через трубу 18 и теплообменник H. Трубные блоки
теплообменника 90 выполнены аналогично трубным блокам конденсатора, т.е. корпуса T-7, T-8 и T-3 закрыты
крышками U7, U8 и U-' соответственно, а корпуса T-10, T-1 и T-12 снабжены 95 входными-выходными
соединениями для масла W-'0, W-1 и W-1 соответственно. Для обеспечения надлежащего потока через
трубные блоки 100 предусмотрены соответствующие трубопроводные соединения 100 и клапаны 101 (рис. 8),
как это хорошо известно в данной области техники. В данном случае клапаны настроены таким образом, что
масло поступает через O-I, протекает через блоки N-4, N-5 и N-6 и выходит через O-O.
Колонна снабжена стеклянными бачками 105 мм и дренажными отверстиями 20, чтобы предотвратить
скопление избыточного количества жидкости в любой точке колонны. Между смежными секциями колонны
установлены прокладки соответствующего типа (не показаны), образующие герметичные соединения.
Секции могут быть скреплены друг с другом любым известным способом.
Дистилляционная колонна, обозначенная как колонна B на рис. 1, показана более подробно на рис. 5, 6 и 7. В
нижней части этой колонны расположен коллектор C, аналогичный коллектору колонны A. Этот коллектор
представляет собой литую конструкцию с закрытым дном 21, фланцем F-2 на 120° по периметру и открытым
верхом, снабженным фланцем P-3. К верхней части фланца прикреплено фланцевое распорное кольцо Z,
имеющее закрытое дно и открытый верх.
Секция конденсатоотводчика или пароотводчика 12,5 расположена сверху указанного кольца и снабжена
переливным кольцом L-12 с одной стороны, которое простирается от верхней части до точки, прилегающей к
нижней части.
В сочетании с этим конденсатосборным участком 130 269,517 5 расположен поплавковый ловушка и механизм
сброса, обозначенный в целом цифрой 22 (рис. 6), который автоматически регулирует сброс конденсата.
Температура конденсата отображается термометром 23. В верхней части конденсатосборного участка
предусмотрен паропровод 8 (рис. 1), через который пар поступает в собственно дистилляционную колонну.
Эта колонна состоит из множества колец 26, расположенных друг над другом. Кольцо 26 имеет нижний
переливной воротник 27 и диаметрально противоположный верхний переливной воротник 28, отлитый заодно
с ним. Нижний воротник простирается от самого низа до промежуточной точки кольца, тогда как верхний
воротник простирается от самого верха до промежуточной точки в указанном кольце, расположенной ниже
вышеупомянутой промежуточной точки. Ниже нижнего края верхнего воротника пластина P простирается от
одной стороны до другой, где она соединяется с воротником 27. Пластина P существенно26 Симметричная
конструкция с открытым выступом 30 в центре. Крышка или колпак ID поддерживается над указанным
выступом с помощью расположенных на расстоянии друг от друга выступов 15, которые взаимодействуют с
выступами 31 колоколов 32 (рис. 7).
Болт 33 проходит через выступ 30 и ступицу 31 и взаимодействует с гайкой 341 для фиксации кожуха в
нужном положении. Каждое кольцо 26 имеет фланцы сверху и снизу, так что между ними может быть
установлена прокладка для образования герметичного соединения. Фланцы скреплены гайками и болтами,
как это хорошо известно в данной области техники. Соседние кольца расположены таким образом, что нижний
переливной воротник верхнего кольца взаимодействует с верхним переливным воротником нижнего кольца,
Соседние файлы в папке патенты