RU2142313C1 - Method and device for blend fractionation - Google Patents
Method and device for blend fractionation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2142313C1 RU2142313C1 RU98103716A RU98103716A RU2142313C1 RU 2142313 C1 RU2142313 C1 RU 2142313C1 RU 98103716 A RU98103716 A RU 98103716A RU 98103716 A RU98103716 A RU 98103716A RU 2142313 C1 RU2142313 C1 RU 2142313C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fractions
- fraction
- gas
- mixture
- blend
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к металлургии, нефтепереработке, ликероводочному производству, парфюмерному производству, производству опресненной воды. The present invention relates to metallurgy, oil refining, distillery production, perfumery production, desalinated water production.
Известен способ разделения смесей веществ на фракции. При этом обеспечивают их свободное испарение при температуре ниже температуры кипения в высоком вакууме (10-3 - 105 мм рт.ст.). При температуре ниже точки кипения испаряющую поверхность размещают на расстоянии порядка длины свободного пробега молекул фракции от конденсирующей поверхности исходя из того, что молекулярные скорости перегоняемых фракций при заданной температуре отличаются друг от друга, а для уменьшения времени диффузии фракций из смеси к поверхности испарения толщину испаряющей смеси обеспечивают в пределах 0,05 мм за счет ее центрифугирования в конусном или другой формы сосуде, причем конденсацию фракций осуществляют на неподвижной конусной или другой формы поверхности (Большая советская энциклопедия, т. 8, 1972, стр. 315-316).A known method of separating mixtures of substances into fractions. At the same time, they provide free evaporation at a temperature below the boiling point in high vacuum (10 -3 - 10 5 mm Hg). At a temperature below the boiling point, the evaporating surface is placed at a distance of the order of the mean free path of the fraction molecules from the condensing surface, based on the fact that the molecular speeds of the distilled fractions at a given temperature differ from each other, and to reduce the diffusion time of the fractions from the mixture to the evaporation surface, the thickness of the evaporating mixture provide within 0.05 mm due to its centrifugation in a conical or other shape of the vessel, and the condensation of the fractions is carried out on a fixed conical sludge other forms of surface (Great Soviet Encyclopedia, Vol. 8, 1972, p. 315-316).
Однако способ обладает некоторыми недостатками. При фракционировании высокотемпературных смесей этот способ сложен тем, что центрифуга иногда должна работать при высоких температурах, например, при фракционировании сплавов металлов. Кроме того, обеспечение зазора между испаряющей поверхностью и конденсатором порядка длины свободного пробега молекул и атомов при высоких температурах проблематично из-за коробления материала центрифуги, т.к. ее термостатирование по всей поверхности не гарантировано и при этом возможны контакты поверхностей центрифуги и конденсатора. Наличие насоса, обеспечивающего высокий вакуум, неизбежно приведет к откачке части фракций, а при работе с металлами на частях конструкции, имеющих более низкую температуру, неизбежна конденсация фракций до твердого состояния. However, the method has some disadvantages. When fractionating high-temperature mixtures, this method is complicated by the fact that the centrifuge sometimes must work at high temperatures, for example, when fractionating metal alloys. In addition, providing a gap between the evaporating surface and the condenser on the order of the mean free path of molecules and atoms at high temperatures is problematic due to warping of the centrifuge material, since its temperature control over the entire surface is not guaranteed and at the same time contacts of the surfaces of the centrifuge and the condenser are possible. The presence of a pump providing a high vacuum will inevitably lead to the evacuation of part of the fractions, and when working with metals on parts of the structure having a lower temperature, condensation of the fractions to a solid state is inevitable.
Однако это устройство не позволяет перемешивать испоряемую смесь с целью обогащения испаряемого слоя фракцией, испаряемой при данной температуре. Кроме того, отсутствует направленный поток, обеспечивающий повышенный унос испаряемой фракции. Устройство также не предусматривает работу при высоких температурах. However, this device does not allow mixing of the vaporized mixture in order to enrich the vaporized layer with a fraction evaporated at a given temperature. In addition, there is no directional flow, providing increased ablation of the evaporated fraction. The device also does not provide for operation at high temperatures.
Известно устройство для разделения смесей на фракции, содержащее испаритель, заполненный смесью фракций, нагреватель испарителя, конденсатор и насос в зоне испарения фракций (JP 58159886, кл. C 02 F 1/04, G 21 F 9/08, 22.09.83). A device for separating mixtures into fractions containing an evaporator filled with a mixture of fractions, an evaporator heater, a condenser and a pump in the fraction evaporation zone is known (JP 58159886, class C 02 F 1/04, G 21 F 9/08, 09/22/83).
Техническим результатом является разделение фракций смеси с высокой чистотой. The technical result is the separation of fractions of a mixture with high purity.
Технический результат по способу достигается тем, что испарение каждой фракции производят при оптимальных температурах, когда упругость пара наиболее летучей фракции существенно превышает упругость пара фракций, оставшихся в смеси, причем температуру смеси с высокой точностью поддерживают в интервале оптимальных температур с помощью ее термостатирования в течение времени, пока данная фракция не испарится полностью, затем температуру термостата повышают до оптимальной для следующей фракции и полного ее испарения и т.д., а для ускорения ухода пара каждой из фракций над поверхностью смеси создают направленный поток пара или газа, нейтрального к смеси и любой из фракций, и затормаживают поток пара или газа в конденсаторе при температуре конденсации выбранной фракции. The technical result of the method is achieved in that the evaporation of each fraction is carried out at optimal temperatures, when the vapor pressure of the most volatile fraction substantially exceeds the vapor pressure of the fractions remaining in the mixture, and the temperature of the mixture is maintained with high accuracy in the temperature range by temperature control over time until this fraction is completely evaporated, then the temperature of the thermostat is raised to the optimum for the next fraction and its complete evaporation, etc., and to accelerate I leaving the vapor of each of the fractions above the surface of the mixture creates a directed flow of steam or gas, neutral to the mixture and any of the fractions, and inhibits the flow of steam or gas in the condenser at the condensation temperature of the selected fraction.
Технический результат по способу достигается также тем, что направленный поток пара или газа создают до начала испарения фракций и откачивают остаточный паз из объема над поверхностью смеси при ее обезгаживании. The technical result of the method is also achieved by the fact that a directed flow of steam or gas is created before the evaporation of the fractions and the residual groove is pumped out of the volume above the surface of the mixture during its degassing.
Технический результат по способу достигается также тем, что направленный поток пара или газа формируют со скоростью, равной или превышающей скорость звука. The technical result of the method is also achieved by the fact that a directed flow of steam or gas is formed at a speed equal to or greater than the speed of sound.
Технический результат по способу достигается также тем, что в пределах интервала оптимальных температур для каждой фракции температуру наращивают непрерывно с учетом полного испарения данной фракции при верхнем пределе оптимального интервала температур. The technical result of the method is also achieved by the fact that within the range of optimal temperatures for each fraction, the temperature is increased continuously taking into account the complete evaporation of this fraction at the upper limit of the optimal temperature range.
Технический результат по способу достигается также тем, что каждую фракцию направляют в отдельный конденсатор. The technical result of the method is also achieved by the fact that each fraction is sent to a separate capacitor.
Технический результат по способу достигается также тем, что в зоне конденсации любой из фракций обеспечивают откачку газа или пара, формировавших направленный поток, для снижения статического давления в области торможения потока и конденсации фракций. The technical result of the method is also achieved by the fact that in the condensation zone of any of the fractions, gas or steam that form a directed flow is pumped out to reduce static pressure in the area of flow inhibition and fractions condensation.
Технический результат по способу достигается также тем, что для перемешивания смеси через ее толщину продувают пар или газ, нейтральные к смеси и фракциям. The technical result of the method is also achieved by the fact that to mix the mixture through its thickness, steam or gas is blown, neutral to the mixture and fractions.
Технический результат по устройству для разделения смесей на фракции достигается тем, что оно дополнительно содержит блок для создания направленного потока пара или газа, выполняющего также роль насоса при запуске, и термостат. The technical result of the device for separating mixtures into fractions is achieved in that it further comprises a unit for creating a directed flow of steam or gas, which also acts as a pump at startup, and a thermostat.
Технический результат по устройству достигается также тем, что оно снабжено сверхзвуковым соплом для формирования направленного потока пара или газа. The technical result of the device is also achieved by the fact that it is equipped with a supersonic nozzle for the formation of a directed flow of steam or gas.
Технический результат по устройству достигается также тем, что испаритель размещен внутри термостата, а сам термостат выполнен с возможностью варьирования температуры и заполнен термоустойчивым веществом с высокой теплопроводностью, в котором размещены нагреватели. The technical result of the device is also achieved by the fact that the evaporator is placed inside the thermostat, and the thermostat itself is made with the possibility of temperature variation and is filled with a heat-resistant substance with high thermal conductivity, in which the heaters are located.
Технический результат по устройству достигается также тем, что в зоне торможения направленного потока пара или газа и конденсации фракций размещен насос для снижения статического давления в этой области. The technical result of the device is also achieved by the fact that in the braking zone of the directed flow of steam or gas and condensation of fractions a pump is placed to reduce the static pressure in this area.
Технический результат по устройству достигается также тем, что для каждой фракции предусмотрен ей предназначенный конденсатор. The technical result of the device is also achieved by the fact that for each fraction an intended capacitor is provided for it.
Технический результат по устройству достигается также тем, что оно снабжено дополнительно системой подачи с дна тигля пара или газа, нейтральных к смеси и фракциям. The technical result of the device is also achieved by the fact that it is additionally equipped with a supply system from the bottom of the crucible for steam or gas, neutral to the mixture and fractions.
Технический результат по устройству достигается также тем, что испаритель и корпус термостата изготовлены из графита. The technical result of the device is also achieved by the fact that the evaporator and thermostat housing are made of graphite.
Изобретение поясняется чертежом, на котором представлен общий вид устройства для разделения фракций из смеси,
где 1 - смесь фракций, 2 - испаритель, 3 - блок для формирования направленного потока пара или газа, 4 - направленный поток пара или газа, 5 - термостат, 6 - вещество термостата, 7 - нагреватель термостата, 8 - конденсатор, 9 - насос, 10 - область испарения фракций, 11 - система для подачи с дна тигля пара или газа в объем смеси.The invention is illustrated in the drawing, which shows a General view of a device for separating fractions from a mixture,
where 1 is a mixture of fractions, 2 is an evaporator, 3 is a block for the formation of a directed steam or gas flow, 4 is a directed steam or gas flow, 5 is a thermostat, 6 is a thermostat substance, 7 is a thermostat heater, 8 is a condenser, 9 is a pump , 10 - region of evaporation of fractions, 11 - system for supplying steam or gas from the bottom of the crucible to the mixture volume.
Способ молекулярного разделения фракций и устройство для его осуществления обеспечиваются следующим образом. The method of molecular separation of fractions and a device for its implementation are provided as follows.
В начале работы испаритель 2 загружают смесью фракций 1. Перед началом разделения фракций, т. е. перед разогревом смеси фракций 1 в испарителе 2 формируется направленный поток 4 пара или газа из блока 3 для его формирования. При этом обеспечивается предварительная откачка остаточного газа из области испарения фракций 10 смеси 1. Одновременно запускается насос 9 в зоне затормаживания направленного потока пара или газа 4 и последующей конденсации паров фракций на конденсаторе 8 для снижения статического давления в зоне торможения направленного потока пара или газа 4. At the beginning of operation, the evaporator 2 is loaded with a mixture of fractions 1. Before starting the separation of fractions, that is, before the mixture of fractions 1 is heated up, a directed flow of 4 steam or gas from block 3 is formed in evaporator 2 to form it. This provides a preliminary pumping of residual gas from the area of evaporation of fractions 10 of mixture 1. At the same time, pump 9 is started in the zone of braking of the directed flow of steam or gas 4 and the subsequent condensation of vapor of fractions on the condenser 8 to reduce the static pressure in the zone of braking of the directed flow of steam or gas 4.
После выхода области испарения фракций 10 над поверхностью смеси 1 на стационарное статическое давление начинают разогрев смеси 1 за счет подачи мощности на нагреватели 7 термостата 5 и соответственно разогрев вещества термостата 6. After the evaporation region of the fractions 10 above the surface of the mixture 1 reaches a stationary static pressure, heating of the mixture 1 begins by supplying power to the heaters 7 of the thermostat 5 and, accordingly, heating of the substance of the thermostat 6.
При этом начинается обезгаживание смеси 1, т.е. уход из нее растворенных газов. При расплавлении смеси 1, например металлов, этот процесс осуществляют достаточно медленно, т.к. в противном случае может начаться ее кипение за счет ухода растворенных газов, в которых может находиться кислород и азот. При интенсивном испарении легко испаряемых фракций и большом газоотделении на молекулярном уровне могут образовываться тугоплавкие окислы и взрывоопасные азиды фракцией, особенно при использовании данных способа и устройства в металлургии. При установлении квазипостоянного давления в области испарения фракций 10 на нижней границе области оптимальных температур производят вход в область оптимальных температур наиболее летучей фракции. Этот процесс разогрева может проводиться непрерывно в пределах области оптимальной температуры. This starts the degassing of mixture 1, i.e. leaving dissolved gases from it. When melting a mixture of 1, for example metals, this process is carried out rather slowly, because otherwise, it may begin to boil due to the departure of dissolved gases, which may contain oxygen and nitrogen. With intensive evaporation of easily evaporated fractions and large gas separation at the molecular level, refractory oxides and explosive azides by the fraction can form, especially when using the data of the method and device in metallurgy. When establishing a quasi-constant pressure in the region of evaporation of fractions 10 at the lower boundary of the region of optimal temperatures, the most volatile fraction enters the region of optimal temperatures. This heating process can be carried out continuously within the region of optimal temperature.
В замкнутом объеме, в котором заключены испаритель 2, блок 3 для формирования направленного потока пара или газа 4, конденсатор 8 и насос 9, проводят измерение давления остаточного газа при работе в объеме области испарения фракций 10. Конденсатор 8 в процессе приема направленного потока пара или газа 4 и атомарно-молекулярного потока фракций смеси 1 охлаждают до температуры конденсации фракций. In a closed volume in which the evaporator 2 is enclosed, a unit 3 for generating a directed flow of steam or gas 4, a condenser 8 and a pump 9, measure the pressure of the residual gas when working in the volume of the area of evaporation of the fractions 10. The condenser 8 in the process of receiving the directed flow of steam or gas 4 and the atomic-molecular flow of fractions of mixture 1 is cooled to the condensation temperature of the fractions.
Конструкция конденсатора 8 предусматривает возможность индивидуального приема различных фракций смеси 1. The design of the capacitor 8 provides for the possibility of individual reception of various fractions of the mixture 1.
Работу по разделению фракций из смеси 1 проводят последовательно вначале для наиболее летучих фракций до их полного испарения из смеси 1, затем повышают оптимальный интервал температур и выделяют фракцию менее летучую до полного испарения и т.д. The work on the separation of fractions from mixture 1 is carried out sequentially initially for the most volatile fractions until they are completely evaporated from mixture 1, then the optimal temperature range is increased and the less volatile fraction is isolated until complete evaporation, etc.
Для улучшения парообразования фракций и их выхода из смеси фракций 1 через последнюю при расплавлении с помощью системы 11 с дна тигля 2 продувают нейтральный к смеси и фракциям пар или газ, фактически обеспечивая перемешивание смеси фракций 1. To improve the vaporization of the fractions and their exit from the mixture of fractions 1 through the latter, when melting using the system 11, the bottom of the crucible 2 is purged with a vapor or gas neutral to the mixture and fractions, actually providing mixing of the mixture of fractions 1.
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98103716A RU2142313C1 (en) | 1998-02-24 | 1998-02-24 | Method and device for blend fractionation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98103716A RU2142313C1 (en) | 1998-02-24 | 1998-02-24 | Method and device for blend fractionation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2142313C1 true RU2142313C1 (en) | 1999-12-10 |
RU98103716A RU98103716A (en) | 2000-01-27 |
Family
ID=20202841
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98103716A RU2142313C1 (en) | 1998-02-24 | 1998-02-24 | Method and device for blend fractionation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2142313C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2576274C2 (en) * | 2014-07-28 | 2016-02-27 | Андрей Леонидович Шпади | Method of fractional distillation of liquid mixes and fractional distiller liquids |
CN106644818A (en) * | 2016-12-29 | 2017-05-10 | 重庆科技学院 | Shale gas well yield simulation tester under quick water effect |
RU171604U1 (en) * | 2017-03-02 | 2017-06-07 | Роман Олегович Панамарев | COLON TYPE DISTILLATOR |
-
1998
- 1998-02-24 RU RU98103716A patent/RU2142313C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Большая советская энциклопедия, т.8, 1972, с.315-316. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2576274C2 (en) * | 2014-07-28 | 2016-02-27 | Андрей Леонидович Шпади | Method of fractional distillation of liquid mixes and fractional distiller liquids |
CN106644818A (en) * | 2016-12-29 | 2017-05-10 | 重庆科技学院 | Shale gas well yield simulation tester under quick water effect |
CN106644818B (en) * | 2016-12-29 | 2023-03-31 | 重庆科技学院 | Shale gas well yield simulation tester under slippery water effect |
RU171604U1 (en) * | 2017-03-02 | 2017-06-07 | Роман Олегович Панамарев | COLON TYPE DISTILLATOR |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3938215B2 (en) | Purification of cooking oil rich in natural carotene and vitamin E | |
JP4058191B2 (en) | A highly efficient method for recovering unsaponifiable matter from black liquor soap or crude tall oil | |
CN108601987B (en) | Method for separating materials by means of extractive distillation | |
NO157887B (en) | METHOD AND APPARATUS FOR CONTINUOUS CONDENSATION OF A STEAM COMPONENT IN A GAS MIXTURE. | |
RU2142313C1 (en) | Method and device for blend fractionation | |
US5417084A (en) | Vacuum concentrating plant | |
CN101342425B (en) | Microwave separation method and apparatus used thereof | |
JPH05185055A (en) | Method for treating chip of reactive metal contaminated with oil | |
NO151379B (en) | PROCEDURE FOR THE MANUFACTURING OF INSULATING CURTAIN CONSTRUCTION, AND CURTAIN CONSTRUCTIONS MADE IN ACCORDANCE WITH THE PROCEDURE | |
US2625472A (en) | Distillation of aluminum from aluminum alloys | |
US2462444A (en) | Production of maleic anhydride from maleic acid | |
US236940A (en) | Jules l | |
US2117803A (en) | Vacuum distillation process | |
Biehler et al. | Small laboratory centrifugal molecular still | |
AU6859200A (en) | Apparatus and method for separating mixed liquids | |
GB2176209A (en) | Condensing zinc vapour | |
RU98103716A (en) | METHOD FOR SEPARATING MIXTURES IN FRACTIONS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
US4304638A (en) | Distillation apparatus | |
JPH10182130A (en) | Refining of silicon | |
RU2102104C1 (en) | Method of separating multicomponent mixtures of closely boiling and mutually soluble liquids | |
US3736235A (en) | Heater pumps for distilland heating with hot distillate | |
FR2528718A1 (en) | PROCESS FOR PURIFYING A GAS STREAM CONTAINING ZINC STEAM | |
RU2160788C2 (en) | Vacuum apparatus | |
US1903573A (en) | Distillation process | |
RU2110316C1 (en) | Method for sublimation and rectification of alcohol |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080225 |