194744. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés többkomponensű anyagkeverékek folyamatos rektifikálásához
3 194 744 4 (palmitinsavat) tartalmaz, és ez utóbbi dúsulásának a 90%-ot kell elérnie. Egy nagy hőérzékenységű és a kiindulási elegyben jelenlévő többszörösen telítetlen zsírsav- és gyantatartalom miatt agresszív sajátságú elegy - nél egy A p = 1330 Pa nyomásesésű, körülbelül 8 méter építési magasságú szokásos filmbepárló szükséges 240 °C feletti hőmérsékletnél. Az alapanyag relatív illékonysága Stage H. „Fette, Seifen, Anstrichmittel” 80 (1978) és a 2.763.357 számú német közzétételi irat szerint a = 1,8. A minimális refluxarány a = 1,8 relatív illékonyság esetén rm-r,)p,Aü = 1,41 megfelel az energiaszükséglet 241 00CU337 000 egység növekménynek. A körülbelül 20 °C hőmérséklet-emelkedés, amelyet a nyomásveszteség okoz, további 7000 egység hőenergiát igényel. Ismeretes továbbá nem folyamatos rektifikálás szakaszos kondenzációval és a 63466 számú NDK-beli népgazdasági szabadalom szerint egymás mellé helyezett elgőzölögtető elemekkel, valamint a 78553 számú NDK-beli népgazdasági szabadalom szerinti eljárás és berendezéssel. Ezzel egy 7,11% alacsony forráspontú alkotórész, C12 (laurinsav) tartalmú zsírsavkeverékből egy magas műszaki színvonalú termelőberendezésben 2,30 méter anyagátadási zónamagassággal 83% C]2 alkotórész koncentrációt értek el. 13,3 Pa desztillációs nyomásnál a nyomásveszteség 20 Pa és a relatív illékonyság ennél az elegynél 13,3 Pa desztilláció nyomásnál a = 1,956 értékűnek adódik, az ebből számított minimális refluxarány rm = 11,836. Az öszszes elgőzölögtetett mennyiség és az elvett mennyiség aránya megfelel egy r„p, = 12,195 értékű refluxarány megvalósításának, amelyből az ü= 1,0303 többletkoefficiens adódik. A nem folyamatos eljárás hátránya abban van, hogy először is a gazdaságosság csökken, tekintettel a fenékelegy könnyen illő komponenseinek fogyása okozta energiaigény növekedésére, másodszor adott, és állandó anyagátadási zóna a fenékelegy koncentrációcsökkenése a végtermék tisztasági fokát csökkenti. A gazdaságosság akkor a legnagyobb, ha a könynyen illő komponensre nézve a 99% végkoncentrációnál a fenékkoncentráció a 50%. Ezen kívül a 200 kg/h nagyságrendű teljesítőképesség körülbelül 1,3 Pa desztillációs nyomás esetén az ekkor már nem megvalósítható készülékátmérő következtében lehetetlen a szakaszos üzemmódban. A találmány célja kis forrási nyomáskülönbségű és ingadozó hozzáfolyási koncentrációjú több komponensű anyagkeverékek rektifikálásának energia- és készülékköltségeit csökkenteni és az eljárást folyamatossá tenni. A találmány feladata olyan eljárás kidolgozása, amellyel előnyösen több komponensű anyagkeverékek folyamatos rektifikálását lehet elvégezni, amely lehetővé teszi az elgőzölögtetendő refluxmennyiség csökkentését a minimális refluxarány-tartomány közelébe, és kis nyomásesésnél, valamint csökkenő hozzáfölyási koncentrációnál, állandó relatív illékonyságnál és állandóan nagy végkoncentrációnál az anyagátadási zóna magassága csökken. Ugyanakkor feladata az eljárás véghezviteléhez szükséges berendezés kidolgozása. A találmány szerint a feladatot úgy oldottuk meg, hogy a nyerskeverékből, amelyhez a folyamatból származó kondenzátumot keverjük hozzá, a könnyen illő komponenseket részben vagy teljesen elgőzöljük egy speciális kolonnarendszerben egy vagy több kondenzációs és elgőzölögtetési lépésben az elgőzölögtetendő reflux- és desztillátummennyiség arányát a minimális refluxarányra illetve egy igen kis értékre állítjuk be, az elválasztáshoz még szükséges refluxmennyiséget pedig keresztáramban egy a könnyen illő alkotórészben dúsult folyadékmennyiségből pótoljuk és egy külső felületen végbemenő részleges kondenzáció, valamint egy vagy több külső felülettel megnövelt belső felületen végbemenő egy vagy több részleges újraelgőzölögtetéssel hozzuk létre az anyagátadást. A találmány szerint ezt úgy valósítjuk meg, hogy a nyerskeveréket, amelyhez a külső felületről származó kondenzátumot és az egy vagy több újraelgőzölögtetésből eredő kondenzátum egy részét hozzákeverjük, egy vagy több esőfdmes vagy vékonyréteg bepárlóban a szokásos módon a könnyen illő komponensre nézve 0% vagy egy előre megadott értékű fenéktermékké bepároljuk és a képződő gőzkeveréket az egy vagy több részfelületből összeállított külső kondenzációs felülettel rendelkező speciális kolonnarendszer aljába vezetjük. A könnyen illő alkotórészektől mentes vagy azokban szegény nehéz fenéktermék kizsilipelhető, eltávolítható. Az összes gőzkeverék a külső felületek, előnyösen csőkötegfelületek mentén felfelé áramlik és anyagcserefolyamatok közepette részlegesen kondenzálódik a külső felületeken. A nehezen illő komponensekben dús és a könnyen illókban szegény első kondenzátumrészeket egyesítjük és mint nehéz keresztáramot a folyékony nyerskeverékhez keverjük. A nehezen illő komponensekben szegény és a könnyen illő komponensekben dúsult gőzrészt szeparáltan kondenzáljuk, a belső felületeken képződött keresztáramokat a maradékkondenzátumából kiegészítjük és részben a belső hőcserélőkre, előnyösen csőkötegekre, az újraelgőzölögtetőbe vezetjük, részben a nyers keverék hozzáfolyásához keverjük. Ez a folyadékvezetési mód okozza az energiacserén keresztül a primer elgőzölésből származó felszálló gőzök részleges kondenzációját a külső felületeken és vezet az anyagcseréhez. A külső felületeken bekövetkező részleges kondenzáció a belső felület ;ken végbemenő újraelgőzölögtetéshez is vezet. Ez a gőz csak újraelgőzölögtetéssel járó folyamat esetén tartalmaz nagymértékben dúsult könnyen illő alkotórészt és kondenzációval vehető el, mint végtermék. \ találmány lényege nem változik, ha a külső feltételektől függően - például hozzáfolyási koncentráció és/vagy az elérendő végkoncentráció, vagy a relatív illékonyság - az eljárást több fokozatúvá alakítjuk. Ez úgy történik, hogy az első újraelgőzölögtetőből származó gőzkeverék együttes szeparált kondenzátumát egy másik újraelgőzölögtető belső felületére vezetjük, itt megfelelő anyagcserefeltételek között részben gőzzé alakul, ezt a gőzt elkülönítve kondenzáljuk és mint végtermék elvezetjük vagy a koncentráció további növelése céljából ugyanolyan úton-módon, mint az előbb to'-ábbi újraelgőzölögtető fokozatba vezetjük. így a belső újraelgőzölögtetők és anyagcserefelületek összegét egy egyesített külső kondenzációs és cserefelület veszi körű1 és a külső felületen lecsorgó kondenzátum - mint az egyfokozatú eljárásnál - összegeződik és a nyerselegy hozzáfolyáshoz keverjük. A termékáramokat minden újrapárologtatóból egyesítjük és az egyfokozatú eljáráshoz hasonlóan, a külső térben elkülönítve kondenzált gőz kondenzátumát hozzákeveijük, és az így előálló mennyiséget részben az első újraelgőzölögtető belső felületére, részben a folyékony nyerstermékáramhoz vezetjük. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
