×
10.04.2014
216.012.b429

СПОСОБ ДЕСУБЛИМАЦИОННОГО ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ МНОГОКОМПОНЕНТНОЙ СИСТЕМЫ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Группа изобретений относится к пищевой, химической, фармацевтической промышленности и может быть использовано, в частности, для разделения газопаровых смесей в сублимационных сушильных установках. Способ десублимационного фракционирования многокомпонентной системы включает подачу газопаровой смеси и хладагента для охлаждения поверхности десублимации с последующим удалением десублимата. Для охлаждения поверхности десублимации используют буферную жидкость, представляющую собой жидкость с низкой температурой замерзания, передающую теплоту от газопаровой смеси к хладагенту, в качестве которой используют, например, водный раствор этиленгликоля, причем концентрацию буферной жидкости в растворе подбирают таким образом, чтобы проходя через каскад десублиматоров температура ее замерзания в каждом десублиматоре была ниже, чем в предыдущем по ходу движения газопаровой смеси. Технический результат - разделение многокомпонентной системы на отдельные фракции в каскаде десублиматоров и упрощение процесса регулирования температуры в отдельных десублиматорах при вымораживании компонентов с использованием низкокипящего хладагента. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Способ десублимационного фракционирования многокомпонентной системы и установка для его осуществления

Изобретение относится к пищевой, химической, фармацевтической промышленности и может быть использовано, в частности для разделения газопаровых смесей в сублимационных сушильных установках.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ вымораживания пара из газопаровой смеси в секционированном десублиматоре, заключающийся в подаче газопаровой смеси и хладагента и периодическом удалении десублимата, причем хладагент подают в секции последовательно, начиная с первой секции по ходу движения газопаровой смеси, и при переходе из одной секции в другую хладагент дросселируют [Патент РФ №2187056, «Способ вымораживания пара из газопаровой смеси», опубликованный 10.08.2002].

Недостатком этого способа является необходимость использования хладагента с высоким давлением паров и сложность системы регулирования давления паров и температуры по секциям десублиматора, высокая себестоимость готового продукта.

Технической задачей изобретения является разработка способа десублимационного фракционирования многокомпонентной системы и установки для его осуществления, позволяющих осуществлять разделение многокомпонентной системы на отдельные фракции в каскаде десублиматоров и упростить процесс регулирования температуры в отдельных десублиматорах при вымораживании компонентов с использованием низкокипящего хладагента.

Техническая задача изобретения достигается тем, что в способе десублимационного фракционирования многокомпонентной системы, включающем подачу газопаровой смеси и хладагента для охлаждения поверхности десублимации с последующим удалением десублимата, новым является то, что для охлаждения поверхности десублимации используют буферную жидкость, представляющую собой жидкость с низкой температурой замерзания, передающую теплоту от газопаровой смеси к хладагенту, в качестве которой используют, например, водный раствор этиленгликоля, причем концентрацию буферной жидкости в растворе подбирают таким образом, чтобы проходя через каскад десублиматоров температура ее замерзания в каждом десублиматоре была ниже, чем в предыдущем по ходу движения газопаровой смеси.

Установка для десублимационного фракционирования многокомпонентной системы содержит каскад десублиматоров, состоящий из 2-х и более десублиматоров, соединенных последовательно по направлению движения потока газопаровой смеси, снабженных запорными вентилями для отключения любого десублиматора из каскада, причем каждый десублиматор представляет собой цилиндрический корпус с патрубками для подачи и отвода газопаровой смеси, патрубком для слива конденсата, снабженного водяной рубашкой, внутри которого установлен криоэлемент, состоящий из внешней емкости для буферной жидкости, в которой установлена емкость для хладагента, закрепленная посредством фланцевого соединения таким образом, чтобы она не касалась дна емкости для буферной жидкости, причем криоэлемент в корпусе закреплен фланцевым соединением таким образом, чтобы газопаровая смесь обтекала емкость с буферной жидкостью со всех сторон.

Технический результат изобретения заключается в достаточно полном разделении многокомпонентной системы на фракции, упрощении процесса регулирования температуры в десублиматорах и получении фракций с последовательно повышающимся содержанием низкокипящих компонентов.

На фиг.1 представлена установка для десублимационного фракционирования многокомпонентной системы, фиг.2 - общий вид десублиматора, на фиг.3 представлен график зависимости концентрации выделенной фракции от средней температуры поверхности десублимации,

Установка для десублимационного фракционирования многокомпонентной системы (фиг.1) представляет собой каскад десублиматоров 1, подключенных друг к другу последовательно по направлению движения потока газопаровой смеси. На патрубках для перехода газопаровой смеси из одного десублиматора в другой установлен запорный вентиль 15, который служит для отключения десублиматора из каскада и регенерации десублимата на охлаждаемой поверхности. Число десублиматоров зависит от числа компонентов в разделяемой смеси и может составлять от 2-х и более. Десублиматор состоит из цилиндрического корпуса1 с патрубком 2 для подачи газопаровой смеси и патрубком 3 для отвода пара, фланца 4 для крепления криоэлемента 5, каждый криоэлемент состоит из внешней емкости 6 и внутренней емкости 7, соединенных между собой фланцами 8,9. Внутренняя емкость 7 снабжена патрубком 10 для подачи хладагента. Цилиндрический корпус 1 десублиматора снабжен рубашкой 11 с патрубками 12, 13 для подачи и отвода теплоносителя соответственно и патрубком 14 для отвода десублимата из аппарата.

Способ десублимационного фракционирования многокомпонентной системы в предлагаемой установке осуществляют следующим образом. Перед разделением многокомпонентной системы каждый десублиматор готовят к работе, для чего пространство между внешней и внутренней емкостями криоэлемента каждого десублиматора заполняют буферной жидкостью, в качестве которой используют, например, водный раствор этиленгликоля, причем концентрацию этиленгликоля в растворе подбирают таким образом, чтобы температура его замерзания снижалась от десублиматора к десублиматору по ходу движения газопаровой смеси и была приближена к температуре замерзания одного из компонентов. Затем емкость для хладагента криоэлемента заполняют жидким азотом. Исходную газопаровую смесь подают в первый десублиматор, а неконденсирующиеся компоненты смеси отводят из последнего. По мере продвижения газопаровой смеси из одного десублиматора в другой один из компонентов с более высокой температурой замерзания образует слой десублимата в виде льда на внешней поверхности емкости с буферной жидкостью, при этом концентрация этого компонента в смеси уменьшается. Охлаждение поверхности десублимации осуществляется через буферную жидкость, находящуюся в каждом десублиматоре. Соответственно, в первом десублиматоре поддерживается наиболее высокая температура замерзания, а в последнем - наиболее низкая. В результате происходит разделение смеси на фракции и обеспечивается распределение слоя компонента по поверхностям десублимации. Для удаления десублимата с поверхности используют водяной пар, поддаваемый в рубашку аппарата. Собравшийся десублимат удаляется из десублиматора через патрубок, расположенный в нижней его части.

Способ десублимационного фракционирования многокомпонентной системы поясняется примером.

Пример 1. Для разделения используют двухкомпонентную газопаровую систему (50% водный раствор этилового спирта). Смесь подают в первый десублиматор, а отводят из третьего, где происходит осаждение паров на охлаждаемых поверхностях криоэлементов в каждом десублиматоре с постепенным повышением содержания высоколетучих компонентов в десублимате.

Анализ результатов экспериментальных исследований показывает, что температура охлаждаемой поверхности в первом десублиматоре составила +14°С при концентрации этиленгликоля в водном растворе буферной жидкости 10%, во втором десублиматоре -36°С при концентрации этиленгликоля в водном растворе буферной жидкости 25%, в третьем десублиматоре -115°С при концентрации этиленгликоля в водном растворе буферной жидкости 45%. При этом в первом десублиматоре был получен десублимат с содержанием этанола 52%; концентрация этанола в десублимате второго аппарата составила 76%; в третьем десублиматоре был получен этанол с концентрацией 93%.

Предложенный способ десублимационного фракционирования многокомпонентной системы и установка для его осуществления позволяет:

- разделять многокомпонентные смеси на фракции;

- упростить процесс разделения многокомпонентных систем за счет использования каскада десублиматоров;

- упростить процесс регулирования температуры в десублиматорах.


СПОСОБ ДЕСУБЛИМАЦИОННОГО ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ МНОГОКОМПОНЕНТНОЙ СИСТЕМЫ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
СПОСОБ ДЕСУБЛИМАЦИОННОГО ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ МНОГОКОМПОНЕНТНОЙ СИСТЕМЫ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
СПОСОБ ДЕСУБЛИМАЦИОННОГО ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ МНОГОКОМПОНЕНТНОЙ СИСТЕМЫ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 96 items.
10.10.2013
№216.012.7319

Способ получения порошкообразных ферментных препаратов

Изобретение относится к биотехнологии. Предложен способ получения порошкообразных ферментных препаратов. Осуществляют глубинное культивирование микроорганизмов в двух ферментаторах с обогревающими рубашками. Культивирование проводят при непрерывной аэрации стерильным воздухом и механическом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495122
Дата охранного документа: 10.10.2013
10.01.2014
№216.012.92aa

Технологическая линия для производства сушеных ягод и порошка из них

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к переработке плодово-ягодного сырья, и может быть использовано в производстве сушеных ягод. Технологическая линия содержит последовательно расположенные тележку, опрокидыватель, транспортер скребковый, машину моечную, транспортер...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503240
Дата охранного документа: 10.01.2014
10.01.2014
№216.012.9338

Устройство для резки экструдированных продуктов

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к пищеконцентратной, и может быть использовано при производстве экструдированных продуктов, например, кукурузных палочек. Технической задачей изобретения является повышение качества изделий и улучшение их внешнего вида за счет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503382
Дата охранного документа: 10.01.2014
20.01.2014
№216.012.979b

Заборное устройство винтового конвейера

Заборное устройство винтового конвейера включает корпус (1) с расширяющейся начальной частью (2) и размещенный в нем винт (3) с валом (4), выполненным с полой расширяющейся начальной частью (5), снабженной окнами (6) с закругленными торцами, выполненными по винтовой линии, и изогнутыми...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504510
Дата охранного документа: 20.01.2014
20.02.2014
№216.012.a13b

Мембранный аппарат с неустановившейся гидродинамикой

Изобретение относится к области разделения, концентрирования и опреснения различных растворов методами обратного осмоса и ультрафильтрации и может быть использовано в пищевой, фармацевтической, микробиологической промышленности, а также на предприятиях агропромышленного комплекса. В мембранном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506990
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.02.2014
№216.012.a253

Способ очистки диффузионного сока

Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ очистки диффузионного сока предусматривает его нагревание, смешивание с адсорбентом, взятым в количестве 0,2-0,5% к массе сока, перемешивание, предварительную и основную дефекацию, I сатурацию, фильтрование, II сатурацию и фильтрование. При...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507270
Дата охранного документа: 20.02.2014
27.02.2014
№216.012.a49d

Каскадный вакуум-выпарной аппарат

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к вакуум-выпарным аппаратам, и может быть использовано для производства пюреобразных концентратов из плодов и овощей. Каскадный вакуум-выпарной аппарат содержит вакуум-камеру, загрузочное и выгрузочное устройства. Внутри вакуум-камеры...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507856
Дата охранного документа: 27.02.2014
27.02.2014
№216.012.a5c1

Способ автоматического управления установкой для получения спирта с использованием теплового насоса

Изобретение относится к автоматическому управлению процессом ректификации. Способ характеризуется тем, что измеряют по линии подачи расход и состав исходной смеси, в линии циркуляции через куб расход и температуру водно-спиртовой смеси, в кубе колонны давление и уровень, на выходе из колонны...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508148
Дата охранного документа: 27.02.2014
10.03.2014
№216.012.a7a5

Аппарат заварочный

Изобретение относится к хлебопекарной промышленности, в частности к темперирующим машинам, и может быть использовано при приготовлении заварки. Заварочный аппарат представляет собой металлический корпус, снабженный стальной рубашкой, установленный на двух чугунных стойках с помощью пустотелых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508632
Дата охранного документа: 10.03.2014
10.03.2014
№216.012.a8df

Устройство для измельчения пищевого сырья

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к измельчению продуктов растительного и животного происхождения. Устройство содержит корпус с внутренним отверстием, подающий шнек и режущий механизм, выполненный в виде укрепленных на шнеке многолезвийных ножей, установленных в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508946
Дата охранного документа: 10.03.2014
Showing 1-10 of 97 items.
10.01.2013
№216.012.16fa

Способ получения концентрированной пасты из сахарной свеклы

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к хлебопекарной и кондитерской, может быть использовано для производства пищевых добавок, а также в качестве заменителя сахара. Способ получения концентрированной пасты из сахарной свеклы характеризуется тем, что корнеплоды сахарной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471374
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.10.2013
№216.012.7319

Способ получения порошкообразных ферментных препаратов

Изобретение относится к биотехнологии. Предложен способ получения порошкообразных ферментных препаратов. Осуществляют глубинное культивирование микроорганизмов в двух ферментаторах с обогревающими рубашками. Культивирование проводят при непрерывной аэрации стерильным воздухом и механическом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495122
Дата охранного документа: 10.10.2013
10.01.2014
№216.012.92aa

Технологическая линия для производства сушеных ягод и порошка из них

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к переработке плодово-ягодного сырья, и может быть использовано в производстве сушеных ягод. Технологическая линия содержит последовательно расположенные тележку, опрокидыватель, транспортер скребковый, машину моечную, транспортер...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503240
Дата охранного документа: 10.01.2014
10.01.2014
№216.012.9338

Устройство для резки экструдированных продуктов

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к пищеконцентратной, и может быть использовано при производстве экструдированных продуктов, например, кукурузных палочек. Технической задачей изобретения является повышение качества изделий и улучшение их внешнего вида за счет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503382
Дата охранного документа: 10.01.2014
20.01.2014
№216.012.979b

Заборное устройство винтового конвейера

Заборное устройство винтового конвейера включает корпус (1) с расширяющейся начальной частью (2) и размещенный в нем винт (3) с валом (4), выполненным с полой расширяющейся начальной частью (5), снабженной окнами (6) с закругленными торцами, выполненными по винтовой линии, и изогнутыми...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504510
Дата охранного документа: 20.01.2014
20.02.2014
№216.012.a13b

Мембранный аппарат с неустановившейся гидродинамикой

Изобретение относится к области разделения, концентрирования и опреснения различных растворов методами обратного осмоса и ультрафильтрации и может быть использовано в пищевой, фармацевтической, микробиологической промышленности, а также на предприятиях агропромышленного комплекса. В мембранном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506990
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.02.2014
№216.012.a253

Способ очистки диффузионного сока

Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ очистки диффузионного сока предусматривает его нагревание, смешивание с адсорбентом, взятым в количестве 0,2-0,5% к массе сока, перемешивание, предварительную и основную дефекацию, I сатурацию, фильтрование, II сатурацию и фильтрование. При...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507270
Дата охранного документа: 20.02.2014
27.02.2014
№216.012.a49d

Каскадный вакуум-выпарной аппарат

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к вакуум-выпарным аппаратам, и может быть использовано для производства пюреобразных концентратов из плодов и овощей. Каскадный вакуум-выпарной аппарат содержит вакуум-камеру, загрузочное и выгрузочное устройства. Внутри вакуум-камеры...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507856
Дата охранного документа: 27.02.2014
27.02.2014
№216.012.a5c1

Способ автоматического управления установкой для получения спирта с использованием теплового насоса

Изобретение относится к автоматическому управлению процессом ректификации. Способ характеризуется тем, что измеряют по линии подачи расход и состав исходной смеси, в линии циркуляции через куб расход и температуру водно-спиртовой смеси, в кубе колонны давление и уровень, на выходе из колонны...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508148
Дата охранного документа: 27.02.2014
10.03.2014
№216.012.a7a5

Аппарат заварочный

Изобретение относится к хлебопекарной промышленности, в частности к темперирующим машинам, и может быть использовано при приготовлении заварки. Заварочный аппарат представляет собой металлический корпус, снабженный стальной рубашкой, установленный на двух чугунных стойках с помощью пустотелых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508632
Дата охранного документа: 10.03.2014
+ добавить свой РИД