180662. lajstromszámú szabadalom • Eljárás glikolok vizes oldatának betöményítésére
3 180662 4 rendszer van elhelyezve mindegyik kis tányér alján a glikol-oldatnak a kis tányérról az alatta levő filmhöcseréíőbe történő szállítására, d) mindegyik kis tányér oldalrészének a felső felén nr tiások vannak kialakítva az első szakasz kis tányérjai kivételével, a kolonna e) rendelkezik továbbá egy vagy több, két szomszédos szakaszt összekötő és az egyes szakaszokban összegyűlt kondenzátumnak a következő szakaszba való átszállítására szolgáló szivornyacsővel, mimellett az első „szakasz el van látva a betöményítendő oldatnak a kis tányérokra történő szállítására és az oldat melegítésére szolgáló, telített gőz bevitelére alkalmas csövekkel is, míg az utolsó szakasz fel van szerelve a kondenzátumok (eltávolítására, a betöményített glíkol-oldat extrahálására és a vákuumrendszerrel való összekötésre alkalmas csövekkel. A vertikális kolonnát bemutató 2. ábrára hivatkozva, részletesen is leírjuk a glikolok vizes oldatainak a betöményítésére alkalmas találmány szerinti eljárást. Tegyük fel, csupán szemléltetés céljából, hogy a lépcsők vagy szakaszok száma kilenc és egy kis tányér, valamint egy filmbepárló van mindegyik lépcsőben. A rajzon az 1 kolonnában az la, 2a és 3a az első három szakaszt vagy lépcsőt, míg a 7a, 8a és 9a az utolsó három szakaszt jelöli, a közbenső három szakaszt nem tüntettük fel, mivel akkor a rajz nagyon terjedelmes lett volna. A betöményítendő oldatot, amely még melegen érkezik egy etilénoxid-üzemből, mivel az etilénoxid + H20= glikol reakció exoterm, az első lépcső 5 kis tányérjára visszük a 2 cső segítségével. A 4 kis tányérról az oldat a zárórendszereken és a 6 áramlási sebességet szabályozó rendszeren keresztül a 8 filmbepárlóba kerül, ahol azt az 5 vezeték útján érkező friss gőzzel még felmelegítjük. Az oldat így a kis tányérokra és az alattuk levő 8 bepárlókba jut. Az oldat mind töményebb lesz egészen az utolsó 9a lépcsőig, ahol eléri a legnagyobb töménységet, és ahonnan azután a 10 csövön keresztül a tárolóba visszük. Az első lépcső után elhelyezett kis tányérokon fejlődött gőzök a 7 kiömlő nyílásokon át távoznak és a 8 filmbepárlók csöveinek a külsején kondenzálódnak, miközben felmelegszik az e csövek belsejében egyenáramban folyó oldat. Az egyes lépcsők alján összegyűlt kondenzátumot az egyik lépcsőből a másikba vagy az utolsó lépcsőbe vezetjük a 9 szivornyacsövek segítségével, ahonnan azután azt a 11 vezeték útján elvisszük. Az utolsó 9a lépcsőből távozó gőzök a 14 kettős falú kondenzátorban lecsapódnak. A csövek és a 12 szelepek arra szolgálnak, hogy az esetleg jelen levő gázokat az egyik lépcsőből a másikba, majd az utolsóba szállítsák, amely a 13 cső útján a vákuumrendszerrel van összekötve. Annak érdekében, hogy bemutassuk a glikolok vizes oldatainak a betöményítésére szolgáló találmány szerinti eljárás előnyeit a hagyományos módszerhez képest, példaképpen a betöményítendő glíkol-oldat betöményítését egy hagyományos és egy új, egyetlen kolonnából álló berendezésben végezzük. Ehhez ugyanolyan mennyiségű vizes glikol-oldatot táplálunk be óránként, ugyanazon a hőmérsékleten és ugyanazon a nyomáson. A kapott eredményeket a következő táblázatban foglaljuk össze. Hagyományos üzem 41 370 kg/óra 5 150 C° 13 kg/cm2 5 952 kg/óra 10 84,85 sú!y% 84 C° 0,2 kg/cm2 9 150 kg/óra 15 17 kg/cm2-] Betáplálás (12,7%-os glíkololdat) Hőmérséklet Nyomás Tömény oldat mennyisége Töménység Kilépési hőmérséklet Kilépési nyomás Gőzfogyasztás Találmány szerinti üzem 41 370 kg/óra 150 C° 13 kg/cm2 5 900 kg/óra 88 súly% 73 C° 0,1 kg/cm2 1 690 kg/óra 3,7 kg/cm2-nél 20 25 30 35 A találmány szerinti eljárással kivitelezett példánál a betáplált oldat koncentrációja 12,7 súly%, míg a kilépő oldat koncentrációja 88 súly%. Abban az esetben, ha változnak a koncentrációk a kolonnába való betáplálásnál és az elvitelnél, akkor a nyomások és a hőmérsékletek is váltakoznak a betáplálásnál és az elvitelnél. Rendes körülmények között 0—100% glikolkoncentráció-tartományra a betöményítést 20 kg/cm2 és 0,03 kg/cm2 közötti nyomáson és 200—30 C° hőmérséklet-tartományban vitelezzük ki. Összefoglalva elmondhatjuk, hogy a találmány szerinti új eljárás a következő előnyökkel rendelkezik: a) Jelentős mennyiségű fűtőgőzt takarítunk meg. A 41 370 kg/óra mennyiségű oldat betöményítésénél gőzfogyasztás az ismert eljárás esetén 9150 kg/óra, míg a találmány szerinti új eljárásnál ugyanolyan mennyiségű oldat betöményitéséhez szükséges gőzmennyiség 1690 kg/óra, a gőzmegtakarítás ennélfogva: 9150-1690 9150 100=81,50%. b) csökken a melegítésre használt telített gőz termelésének a költsége, mivel a találmány szerinti eljárásnál 40 3,7 kg/cnt2 nyomású gőz is elegendő, míg az ismert eljárás esetében 17 kg/cm2 nyomású gőzre van szükség. A melegítésre használt telített gőz nyomása 2 kg/cm2 és 4 kg/cm2 közötti tartományban van az oldat kezdeti koncentrációja és végső koncentrációja esetén, 45 c) a rendszer sokkal egyszerűbb és gazdaságosabb, mint az ismert rendszer, ugyanis az egykolonnás új eljárás helyettesíti az ismert rendszer szerinti néhány kolonnából álló együttest, d) a kisebb üzemelési költség lehetővé teszi, hogy 50 körülbelül két évvel rövidítsük az új beruházási költségeket. Szabadalmi igénypontok 55 1. Eljárás vizes glikol-oldatok betöményítésére, azzal jellemezve, hogy a vizes glikol-oldatokat egyetlen olyan vertikális kolonnába vezetjük be, amely hengeres szakaszokra van osztva, és amelynek mindegyike tartal- 60 máz a) egy vagy több kis tányért, amelyek mindegyike alsó részével ugyanabban a szakaszban levő filmbepárlók egyikének a felső csőrácsához kapcsolódik, a kis tányérok a filmbepárlókkal nem rendelkező legutolsó 65 szakaszban ahhoz a csőhöz csatlakoznak, amely a be-2
