ПРОТОЧНЫЙ ДИСТИЛЛЯТОР

Полезная модель относится к устройствам для разделения смесей жидкостей с разной температурой кипения, осуществляемое путем дистилляции, в частности, к конструкции проточного дистиллятора.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В настоящее время разделение смесей жидкостей с разной температурой кипения (разнокипящих) осуществляется путем дистилляции - постепенным нагревом перегонной смеси до температуры кипения ее составляющих, дальнейшей конденсацией паров на стенках холодильника и раздельным сбором этих жидкостей в приемники.
Из уровня техники известно устройство для перегонки браги, содержащее испарительную емкость для нагрева и парообразования браги, выполненное в виде емкости с коническим днищем, холодильник для проточной воды, сборник готового продукта. Коническое днище холодильника выполнено таким образом, что вершина конуса направлена вверх, в верхней части конического днища выполнено коническое отверстие, в котором установлена эластичная упругая коническая пробка с вмонтированным в нее герметично термометром, в нижней части конуса по его периферии с внутренней стороны размещена кольцевая сборная емкость, наружная боковая стенка которой образована конической поверхностью днища холодильника, внутренняя боковая стенка - присоединенным к емкости испарителя патрубком, днище кольцевой сборной емкости герметично приварено к патрубку и к коническому днищу и снабжено штуцером, сообщенным со съемным сборником готовой продукции, на боковой поверхности конического днища в его верхней части выполнено отверстие, в котором герметично приварен входной конец размещенного внутри холодильника змеевика, выходной конец которого герметично приварен к наружной боковой поверхности холодильника и снабжен штуцером, сообщающимся со сборником готовой продукции, установленным в держателе, закрепленном на выходном конце змеевика с возможностью его съема (патент RU 2 255 973, C12G3/12, опубл. 27.03.2005 г.).
Как правило, в процессе дистилляции необходимо нагревать весь объем имеющейся смеси и затем разделять ее на компоненты. Недостатком дистилляторов данного типа является невозможность обеспечения непрерывного прохождения потока разделяемой смеси жидкостей через дистиллятор.
РАСКРЫТИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Решаемая настоящей полезной моделью техническая проблема состоит в том, чтобы предложить дистиллятор, обеспечивающий разделение смеси жидкостей, проходящей через указанный дистиллятор непрерывным потоком.
Согласно полезной модели, проточный дистиллятор содержит испаритель, связанный с нагревателем, и холодильник с расположенной внутри у его основания сборной емкостью для дистиллята в виде наклонного желоба. Испаритель выполнен в виде конуса, соединенного с нагревателем, и расположен внутри цилиндрического холодильника, охлаждение которого может осуществляться разными способами. Цилиндрический холодильник сверху закрыт крышкой с центральным отверстием, через которую проходит патрубок, предназначенный для непрерывной подачи исходной смеси жидкостей с разной температурой кипения на поверхность испарителя. Сборная емкость для дистиллята выполнена в виде наклонного кольцевого желоба, примыкающего к внутренней поверхности цилиндрического холодильника. Под испарителем размещена воронка для сбора неиспаренной смеси жидкостей.
Устройство может содержать по меньшей мере один дополнительный дистиллятор, последовательно расположенный по потоку смеси жидкостей с разной температурой кипения.
Описанная выше совокупность существенных признаков обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в непрерывном процессе дистилляции потока смеси разнокипящих жидкостей.
Использование проточного дистиллятора согласно полезной модели делает процесс дистилляции непрерывным с постоянным выходом всех фракций при перегоне с регуляцией количества и чистоты отделяемых компонентов. Процесс дистилляции перестает быть циклическим и превращается в непрерывный.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ДИСТИЛЛЯТОРА
Полезная модель поясняется чертежом, на котором представлен вариант выполнения проточного дистиллятора.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Как показано на представленном чертеже, проточный дистиллятор содержит испаритель 1. Испаритель 1 выполнен в виде полого конуса, соединенного трубопроводами с теплообменным контуром 2 с нагревателем 3. Испаритель 1 и теплообменный контур 2 заполнены соответствующей жидкостью, обеспечивающей нагревание до требуемой температуры. Испаритель 1 расположен внутри цилиндрического холодильника 4. Стенки холодильника 4 выполнены полыми. Охлаждение холодильника осуществляется проточной водой через закрепленные на нем патрубки. Цилиндрический холодильник 4 сверху закрыт крышкой 5 с центральным отверстием, через которое проходит патрубок, предназначенный для непрерывной подачи исходной смеси жидкостей с разной температурой кипения на поверхность испарителя. У основания холодильника 4 расположена сборная емкость для дистиллята. Сборная емкость выполнена в виде наклонного кольцевого желоба 6, примыкающего к внутренней поверхности цилиндрического холодильника 4. В нижней части желоба находится отток для сбора дистиллята (конденсата) в приемник. Под испарителем размещена воронка 7 для сбора неиспаренной смеси жидкостей.
При использовании нескольких дистилляторов аналогичной конструкции воронку для сбора неиспаренной смеси жидкостей на предыдущем этапе технологического процесса соединяют с входным отверстием последовательно расположенного дополнительного дистиллятора.
ПРОЦЕСС ДИСТИЛЛЯЦИИ
Процесс разделения смесей жидкостей с разной температурой кипения осуществляется следующим образом.
Через центральное отверстие в крышке 5 через патрубок осуществляется непрерывная подача исходной смеси жидкостей на коническую поверхность испарителя 1. Происходит испарение легко кипящих фракций из смеси разнокипящих жидкостей на поверхности испарителя 1 и последующее конденсирование образовавшихся паров на внутренних стенках холодильника 4, расположенных вокруг испарителя 1. Конденсат (дистиллят) стекает вниз по стенкам холодильника 4 и попадает в наклонный желоб сборной емкости, по которому отводится из дистиллятора через отток в нижней части желоба и собирается в соответствующем приемнике. Неиспаренная жидкость, омывая испаритель 1, стекает в приемную воронку и удаляется.
При использовании нескольких проточных дистилляторов неиспаренная жидкость подается на вход следующего по потоку дополнительного дистиллятора. Все испарители в проточных дистилляторах при многостадийном процессе должны быть термостатированы на определенную температуру, соответствующую температуре кипения выделяемого компонента. Термостатирование испарителей может осуществляться, например, по температуре кипения жидкости внутри испарителя или электронным термостатом, управляющим электрическим нагревом испарителя. Температуру кипения жидкости внутри испарителя можно регулировать при помощи изменения атмосферного давления внутри нагревательного контура или составлением эвтектической смеси жидкостей для снижения или повышения температуры поверхности испарителя. Температуру в холодильнике также можно регулировать для управления процессом конденсации разных компонентов перегонной смеси.