Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10217
.pdf
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=355294&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB355294A
[]
[Третье издание.] ]
--- СПЕЦИФИКАЦИЯ ПАТЕНТА
Дата проведения съезда (Голландия). 3 июня 1929 года.
355,294 Дата подачи заявления (в Соединенном Королевстве): 21 мая 1930 года. № 15668/30.
Полное техническое задание принято. Август. 21, 1931.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Процесс разделения смеси жидкостей на составляющие.
Мы, NAvMLOOZE VRMXXOOTSCRAP DE BATAAFSCRE PETROLEUM MAATSCRAPP1T, расположенная по
адресу: 30, Carel van Bylandtlaan, Гаага, Голландия, юридическое лицо, организованное в соответствии с
законодательством Голландии, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении: Данное
изобретение относится к процессу расщепления смеси жидкостей на ее компоненты.
Известно, что такие смеси разделяют методом ректификации, при этом используется тот факт, что пар смеси
жидкостей имеет состав, который, как правило, отличается от состава жидкости, с которой он находится в
равновесии. Теоретически, путем соответствующего применения принципа противотока к паровой и жидкой
фазам можно получить чистые компоненты; на практике же можно достичь более или менее близкого к этому
теоретически возможному результату приближения, при этом важную роль играют процессы нагревания и
охлаждения.
Уже было предложено извлекать один компонент или группу компонентов из смеси жидкостей с помощью
одной вспомогательной жидкости или смеси жидкостей. Так, например, в нефтетехнологиях широко
распространена практика обработки определенных фракций нефти жидким диоксидом серы, в результате
чего группа ароматических соединений растворяется в диоксиде серы и может быть удалена вместе с ним.
Однако этот и подобные процессы нелогичны, поскольку с их помощью невозможно достичь полного
разделения различных компонентов, то есть они не приводят к истинной ректификации.
Теперь процесс согласно настоящему изобретению основан на открытии того, что истинная ректификация
вполне возможна, если вместо одной, по меньшей мере, одновременно используются две вспомогательные
жидкости.
Эти вспомогательные жидкости подаются противотоком и выбираются таким образом, чтобы они были,
насколько это возможно, взаимно несмешиваемыми, при этом каждая из вспомогательных жидкостей имеет
различные растворяющие свойства для компонентов или групп компонентов, которые необходимо удалить из
смеси, так что последние распределяются во вспомогательных жидкостях в различных пропорциях. Не имеет
значения, каким образом создается противоток. Когда вспомогательные жидкости 60 имеют разную удельную
плотность, их можно проводить рядом или через друг друга, но предпочтительнее проводить их через друг
друга, поскольку в этом случае чем больше разница между 65 удельными плотностями вспомогательных
жидкостей, тем эффективнее можно использовать силу тяжести. Однако разница в удельной плотности
вспомогательных жидкостей не является существенным фактором, поскольку указанные 70 жидкостей могут
также проходить рядом друг с другом без использования силы тяжести, например, путем проведения двух
жидкостей, разделенных диффузионной мембраной, расположенной рядом друг с другом в горизонтальном
направлении.
Функция диффузионной мембраны заключается лишь в механическом разделении потоков жидкостей.
Однако молекулы всех жидкостей способны свободно проходить через указанную диффузионную мембрану
диаметром 80 мкм. На рисунке 1 прилагаемых чертежей показана модификация изобретения, при которой
жидкости проводятся в непосредственной близости друг от друга, где A и B — вспомогательные жидкости, R
— смесь, подлежащая разделению, R1 и R2 — компоненты или группы компонентов, подлежащие
разделению, а M — диффузионная мембрана.
Процесс согласно данному изобретению 90 может применяться непрерывно или периодически, и далее будет
приведено изображение каждой из этих двух форм со ссылкой на рисунки 2 и 3 чертежей. 95 В непрерывном
режиме процесса смесь последовательно проходит через ряд сепараторов, в каждом из которых происходит
разделение одного из компонентов или группы компонентов. На рисунке 2 показана одна из 100 таких
сепараторов, где S — сепаратор или скрубберная башня, A — жидкость с меньшей удельной плотностью, а B
— жидкость с большей удельной плотностью, P — поверхность разделения двух вспомогательных жидкостей
A1, F1, I1, I2, I3, I3, I3, I4, I4, I5 и B, R — смесь, подлежащая разделению, а R1 и R2 — группы компонентов,
которые должны быть удалены соответственно вспомогательными жидкостями A и B. Для этой цели смесь R1,
подлежащая разделению, может быть подведена на подходящем уровне к вертикальной скрубберной башне,
заполненной каждой жидкостью. Первоначально наполнение скруббера состоит из двух несмешивающихся
или практически несмешивающихся вспомогательных жидкостей А и В, получаемых путем введения одной в
верхнюю часть скруббера, а другой — в нижнюю часть — вспомогательной жидкости с меньшей удельной
плотностью.
Например, когда смесь, подлежащая разделению, поступает в скруббер, расположенный посередине, она
отдает каждой из вспомогательных жидкостей А и В компоненты или группы компонентов Ri и R2,
растворимые в них. В процессе прохождения вспомогательных жидкостей друг через друга, разделяемая
смесь расщепляется на две группы компонентов.
После прохождения более тяжелой вспомогательной жидкости B через скрубберную башню, она отводится
снизу вместе с растворенным в ней компонентом или группой компонентов. Вытекающая жидкость,
обозначенная на рисунке 2 как B+R2, не будет содержать R1, поскольку поток A, постоянно поднимающийся
через поток B + R2, вытекающий из нижней части башни S, немедленно соберет последние следы R1,
поскольку они более растворимы в A, чем в B. Если жидкость, вытекающая из нижней части башни S, покажет
какие-либо следы R1, эту тенденцию можно устранить, увеличив поток вспомогательной жидкости A.
Аналогичным образом вспомогательная жидкость с меньшей удельной плотностью A отводится из верхней
части скруббера вместе с растворенным в ней компонентом или компонентами.
Затем вспомогательные жидкости могут быть отделены от растворенных в них компонентов путем
дистилляции, ректификации, замораживания или каким-либо другим известным физическим или химическим
способом, и таким образом регенерированные вспомогательные жидкости могут снова циркулировать. После
удаления одного желаемого чистого компонента или группы, например R, остаток R2, который еще
недостаточно разделен, т.е. исходная смесь, лишенная указанного чистого компонента или группы R и
содержащая или не содержащая вторую вспомогательную жидкость B, направляется в аналогичные
скрубберы, где он подвергается аналогичным воздействиям той же или других вспомогательных жидкостей,
таким образом окончательно завершая разделение смеси.
Следующий пример иллюстрирует эту форму процесса, когда те же вспомогательные жидкости используются
для дальнейшего разделения. В колонну длиной 9 метров вводится 1. Внизу находится бензин с диапазоном
кипения от 60 до 800 °C.
2.
В верхней части находится этиловый спирт крепостью 92%, 70%, и -3. На высоте 3 метров от дна в колонну
вводят смесь, состоящую из 50 весовых частей минерального масла и 50 весовых частей нафтеновых кислот,
75-150 литров спирта, 50 литров бензина и 20 литров смеси в час на квадратный дециметр (дик) поперечного
сечения колонны. Из вытекающей жидкости получается следующее значение, рассчитанное на 100 частей
смеси:
-1. Из спирта было получено 50 частей нафтеновых кислот, содержащих еще 2% масла. = X 2. Из бензина
получено 50 частей масла, содержащего 85 частей нафтеновой кислоты.
Полученное в результате испарения бензина масло подается на половину высоты девятиметровой колонны, в
которую затем поступает следующее:
Вспомогательные жидкости вводятся, как указано выше. Однако в данном случае на каждое поперечное
сечение колонны расходуется 200 литров спирта, 20 литров бензина и 5 литров масла.
В результате этой обработки Qil, 60% которого состоит из сульфонируемых компонентов, разделяется на две
фракции: фракцию, полученную из спирта, содержащего 80% сульфонируемых компонентов, и нефтяной
раствор, содержащий 100% масла с 35% указанных веществ.
Согласно прерывистой форме процесса, желаемые чистые компоненты или группы отделяются от
определенного количества смеси в одном и том же аппарате (105). В этом случае отсутствует непрерывная
подача смеси, подлежащей разделению, которая, при необходимости, подается в большом объеме в
резервуар одновременно с определенным количеством одной из вспомогательных жидкостей,
смешивающихся с ней. Жидкость, присутствующая в i:
Затем резервуар подается в скрубберную башню, через которую одновременно, описанным выше способом,
пропускаются две вспомогательные жидкости. 115 Жидкость из резервуара может быть перекачана в башню в
какой-то момент, а затем снова откачана, иногда с добавлением части вспомогательных жидкостей в
непосредственной близости от точки входа 120, модифицированных действием вспомогательных жидкостей,
и возвращена в резервуар. Тот факт, что часть вспомогательных жидкостей может быть откачана вместе с
модифицированной исходной жидкостью 125, однако, не нарушит процесс экстракции, поскольку такие
жидкости могут быть легко отделены — под действием силы тяжести, испарения или иным способом.
Содержимое скрубберной башни, таким образом, фактически увеличивается в точке контакта на объем
резервуара, так что смесь в целом контактирует со вспомогательными жидкостями; различные компоненты
или группы компонентов таким образом отделяются от смеси путем растворения в выбранных
вспомогательных жидкостях, отводимых вместе с соответствующей вспомогательной жидкостью и далее
обрабатываемых, как описано в непрерывном способе. Скорость вспомогательных жидкостей может
регулироваться в зависимости от растворимости разделяемых компонентов или групп компонентов. В
качестве точки контакта между башней и резервуаром можно выбрать верхнюю, нижнюю или промежуточную
точку скруббера. В случае выбора промежуточной точки компоненты, растворенные в соответствующей
вспомогательной жидкости, одновременно отводятся в верхней и нижней части скруббера и отделяются от
вспомогательной жидкости известным способом. Эта прерывистая форма процесса показана на рисунке 3, где
R — смесь, подлежащая разделению, C — вспомогательная жидкость с более высокой удельной плотностью,
D — вспомогательная жидкость с более низкой удельной плотностью, P — поверхность разделения двух
вспомогательных жидкостей C и D, R1 и R2 — компоненты или группы, удаляемые соответственно
жидкостями C и D, E — резервуар, а S — сепаратор или скруббер.
При работе по данной схеме процесса смесь R, подлежащая расщеплению, вместе с частью вспомогательной
жидкости C подается в скруббер S, в котором жидкости C и D проходят друг через друга, при этом жидкость C
с более высокой удельной плотностью подается в верхнюю часть скруббера, а жидкость D с более низкой
удельной плотностью — в нижнюю. Смесь R и C, подвергшаяся воздействию жидкостей в скруббере S, затем
возвращается в резервуар E. Тщательно регулируя количество C и D и поддерживая заданную скорость
перекачки смеси R + C, вспомогательной жидкостью C удаляется только R, а вспомогательной жидкостью D —
R2, поскольку, хотя R2 в значительной степени растворим в C, растворимость R2 в D все же выше, и,
тщательно регулируя количество D, проходящего через башню S, даже последние следы RB2 будут удалены
восходящей жидкостью D; аналогично, тщательно регулируя количество C, даже последние следы R будут
удалены нисходящей жидкостью C. Однако, поскольку в скруббере S присутствует лишь ограниченное
количество смеси R, потребуется несколько часов, прежде чем все ее количество будет перекачано, и
компонент R1 будет удален.
В течение этого периода компонент R1 постепенно удаляется, в то время как часть компонента R2 удаляется
с помощью D на вершине башни S, оставляя в резервуаре оставшуюся часть компонента R2. При
продолжении экстракции 70 раствор R2 в C циркулирует, и поскольку растворимость P2 в D больше, чем в C,
остаток компонента R2 в конечном итоге покинет скруббер вместе с жидкостью D. 75 Поскольку экстракция
всегда проводится с ограниченным количеством двух вспомогательных жидкостей C и D, они извлекаются и
рециркулируются в скруббере S. До тех пор, пока экстракция проводится в тех же условиях, C будет удалять
только R2, а D — только R2, другие компоненты или группы компонентов не удаляются в процессе.
Однако не исключена возможность того, что в конечном итоге компоненты R1 и R2 могут быть дополнительно
разделены, возможно, даже с использованием тех же вспомогательных жидкостей, но в других условиях.
Если в качестве точки контакта между башней и резервуаром выбрана верхняя или нижняя часть
90-градусной скрубберной колонны, то компоненты, растворенные во вспомогательных жидкостях, не
отводятся одновременно.
Таким образом, например, когда точкой контакта является дно башни, а R — разделяемая смесь, C —
вспомогательная жидкость с более высокой удельной плотностью, D — вспомогательная жидкость с более
низкой удельной плотностью, R1 и R2 — компоненты, удаляемые соответственно C100 и D, смесь R и C,
которые полностью смешиваются друг с другом, может циркулировать в скрубберной башне путем подачи из
резервуара, расположенного в нижней части указанной башни. Затем другая вспомогательная жидкость D
поднимется через смесь R+C, унося с собой компонент R2 и в меньшей степени R1. Однако поток жидкости C,
проходящий через вспомогательную жидкость D (110) в башне, будет уносить обратно R1 и R2 (R1 в большей
пропорции, чем R2). Регулируя относительные скорости вспомогательных жидкостей, раствор чистого
компонента R2 в D будет выходить из башни в верхней части. Поскольку нисходящий поток C, несущий R и, в
меньшей степени, Ra, полностью смешивается с жидкой смесью R, присутствующей на дне башни, будет
невозможно отвести раствор R1 в C. Процесс завершится, когда благодаря непрерывной экстракции R2
раствором D на дне башни останется раствор R1 в C. Таким образом, во время экстракции будет
циркулировать раствор R1 + R2 в C с постепенно уменьшающейся концентрацией R2.
— В целях экономии постоянное количество С будет непрерывно циркулировать. С этой целью часть жидкой
смеси, находящейся в нижней части колонны, будет непрерывно отводиться и подвергаться, например,
дистилляции, которая отделит вспомогательную жидкость C от смеси, подлежащей разделению. Эта
последняя фракция затем снова подается в нижнюю часть колонны, а вспомогательная жидкость,
выделяющаяся во время дистилляции, снова перекачивается в верхнюю часть колонны.
Разумеется, жидкость D также будет непрерывно подвергаться дистилляции или другому процессу, а
полученная чистая вспомогательная жидкость будет повторно вводиться в башню снизу.
Если одной комбинации вспомогательных жидкостей недостаточно для достаточного разделения, то группы
R1 и R- аналогичных компонентов, которые еще не разделены, могут быть подвергнуты действию других
вспомогательных жидкостей во втором аппарате.
Хорошее представление о процессе, осуществляемом согласно данному изобретению, можно получить,
сравнив его с процессом, происходящим в ректификационной колонне. В данном процессе вместо паровой
фазы, отличающейся по составу от жидкой фазы, присутствует вторая жидкая фаза, также отличающаяся от
первой по концентрации разделяемых компонентов. Как и в случае легкости ректификации, степень
разделения определяется размером контактной поверхности между двумя фазами, количеством фаз,
проходящих через них за единицу времени, и их взаимными пропорциями, а также мерами, принимаемыми
для предотвращения смешивания каких-либо компонентов, однажды разделенных, друг с другом. Однако
существенным отличием является то, что в процессе, описанном в данном изобретении, разделение
происходит по растворимости, а не по летучести, что обеспечивает гораздо большую свободу действий и
позволяет, за счет изменения выбора вспомогательных жидкостей, осуществлять разделение различными
способами.
Кроме того, следует понимать, что компонент или группа компонентов, уже присутствующих в разделяемой
смеси, могут служить одним из них.
вспомогательные жидкости, а также то, что не всегда необходимо пропускать две вспомогательные жидкости
противотоком по всей длине башни.
Поскольку данное изобретение представляет собой принципиально новый метод фракционирования, его
можно применять на практике без каких-либо ограничений в отношении смесей, подлежащих
фракционированию, или вспомогательных жидкостей, которые следует использовать, причем последнее
должно определяться практическими экспериментами в каждом конкретном случае. Вспомогательные
жидкости, которые могут быть использованы, показаны на следующих примерах:
1. Смеси углеводородов, особенно тяжелых, таких как смазочные масла, могут быть полностью разделены на
фракции с помощью бензина и жидкого диоксида серы в соответствии с описанным выше процессом согласно
настоящему изобретению.
2. Смеси средних углеводородов, таких как, например, ламповое масло, газойль, фракции легких смазочных
масел и т. д., могут быть полностью разделены аналогичным образом с помощью метилового спирта и
сероуглерода.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_355295.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=355295&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
Patent Translate
Powered by EPO and Google
Patent Translate is currently overloaded by requests. Please try again in a few seconds.
We apologise for any inconvenience this may cause.
Contact Patent Translate team
Соседние файлы в папке патенты