ДИСТИЛЛЯТОР

ДИСТИЛЛЯТОР


RU (11) 2296606 (13) C1

(51) МПК
B01D 3/02 (2006.01)
C02F 1/04 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2005125992/15 
(22) Дата подачи заявки: 2005.08.15 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2005.08.15 
(45) Опубликовано: 2007.04.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU 87620 А, 28.07.1960. SU 168051 A, 14.04.1965. SU 93255 А, 14.09.1955. RU 2252061 C1, 20.05.2005. US 5126041 A, 30.06.1992. US 4045293 A, 30.08.1977. US 4252616 A, 24.02.1981. 
(72) Автор(ы): Бекетов Борис Никандрович (RU); Шахов Георгий Геннадьевич (RU); Шевяков Аркадий Викторович (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "ИНТЕРЛИТ" (RU) 
Адрес для переписки: 625000, г.Тюмень, Главпочтамт, ячейка 344, НПО "ИНТЕРЛИТ", ул.Герцена, 96, оф.324 

(54) ДИСТИЛЛЯТОР

Изобретение относится к аппаратам для получения дистиллированной воды и может быть использовано в здравоохранении и других отраслях народного хозяйства, где требуется дистиллят с высокой степенью очистки от летучих веществ, в частности аммиака. Дистиллятор содержит корпус с полыми стенками, камеру испарения с помещенными в ней сепарационными экранами и электронагревателями, камеру конденсации, сообщающийся с камерой испарения уравнитель с датчиком уровня и питающую трубу. Дистиллятор снабжен фильтром, установленным снаружи корпуса на питающей трубе под уравнителем, при этом уравнитель и фильтр сообщены между собой соединительным патрубком с перепускным краном, а фильтр выполнен в виде кожуха с размещенным в нем картриджем с наполнителем, поглощающим аммиак. Кроме того, внутри картриджа фильтра соосно расположен входной патрубок, при этом в нижней части входного патрубка и в верхней части картриджа на их боковых поверхностях по окружности выполнены отверстия. В качестве наполнителя используют минерал, обладающий селективной сорбцией по отношению к аммиаку, например цеолит. Предлагаемое устройство позволяет повысить качество дистиллята за счет удаления аммиака из дистиллируемой воды до подачи ее в камеру испарения. 3 з.п.ф-лы, 2 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к аппаратам для получения дистиллированной воды и может быть использовано в здравоохранении и других отраслях народного хозяйства, где требуется дистиллят с высокой степенью очистки от летучих веществ, в частности аммиака.

Для производства дистиллированной воды в аптеках, лабораториях и других лечебных учреждениях, как правило, используют дистилляторы типа ДЭ различных модификаций.

Использование дистиллированной воды, полученной на таких установках, для приготовления инъекционных растворов, микстур и других лекарственных средств является весьма проблематичным из-за высокого содержания в ней аммиака, который невозможно удалить известными дистилляторами. Гигиенические нормативы (СанПиН 2.1.4.1074-01) содержания вредных веществ в питьевой воде, к которым относится и аммиак (класс опасности - 3), регламентируют содержание его до 2,0 мг/л.

Однако фармакопейная статья на воду очищенную ФС 42-2619-97 и ФС 42-2620-97 регламентирует содержание аммиака в воде не более 0,00002%.

В условиях фармацевтического производства данное требование выполняется в результате предварительной подготовки исходной воды по удалению аммиака: фильтрация, ионный обмен, обратный осмос и др. способы, а дистилляцию производят уже на конечной стадии получения воды требуемого качества. В условиях аптечных учреждений и лабораторий для удаления аммиака уже очищенную воду подвергают кипячению в открытой емкости, что не исключает ее загрязнение.

Присутствие аммиака в очищенной воде может оказать влияние на качество лекарственных препаратов при их изготовлении на данной воде. Особенно это относится к препаратам для парентерального введения, глазным каплям и лекарственным растворам, обладающим кислотными свойствами или стабилизируемым кислотами, а также при изготовлении реактивов с использованием воды очищенной и проведении химических анализов.

Наиболее близким аналогом является дистиллятор ДЭ-25, содержащий корпус с полыми стенками, размещенные в корпусе камеру испарения с сепарационными экранами и электронагревателями и камеру конденсации, уравнитель с датчиком уровня, патрубки для подвода дистиллируемой воды и отвода дистиллята (Технология лекарств, Том 1, под ред. Кондратьевой Т.С., М., Медицина, 1991. С.167-169, рис. 9.2).

Недостатком известного дистиллятора является невозможность удаления летучих веществ, например аммиака, при дистилляции исходной водопроводной воды (А.Е. Приходько, С.А. Валевко. Методы предварительной подготовки и получения воды для фармацевтических целей. - Химико-фармацевтический журнал, том 36, 2002, №10, с.31-40). При этом проведение дистилляции в условиях замкнутого пространства дистиллятора и высокая летучесть аммиака приводят к возрастанию концентрации его в очищенной воде по отношению к исходной. Кроме того, при эксплуатации дистиллятора с использованием воды с большим содержанием летучих веществ, в частности аммиака, а также высоким солесодержанием возможно вспенивание воды и заполнение пеной парового пространства камеры испарения, в результате чего начнется выброс горячей воды и работа аппарата прекратится. В этом случае нормальная работа аппарата может быть обеспечена при:

- периодическом (несколько раз в день) сливе и заполнении вновь камеры испарения водопроводной водой;

- снижении мощности аппарата;

- предварительной обработке используемой водопроводной воды по методикам, применяемым на местных тепловых электростанциях и в котельных (Аквадистиллятор ДЭ-25, Паспорт, Модель 784. С.7-8).

Задачей изобретения является повышение качества дистиллята путем удаления аммиака из дистиллируемой воды до подачи ее в камеру испарения.

Поставленная задача решается тем, что в известном дистилляторе, содержащем корпус с полыми стенками, размещенные в корпусе камеру испарения с помещенными в ней сепарационными экранами и электронагревателями и камеру конденсации, сообщающийся с камерой испарения уравнитель с датчиком уровня и питающую трубу, согласно изобретению дистиллятор снабжен фильтром, установленным снаружи корпуса на питающей трубе под уравнителем, при этом уравнитель и фильтр сообщены между собой соединительным патрубком с перепускным краном, а фильтр выполнен в виде кожуха с размещенным в нем картриджем с наполнителем, поглощающим аммиак.

В полости картриджа фильтра соосно расположен входной патрубок, при этом в нижней части входного патрубка и в верхней части картриджа на их боковых поверхностях по окружности выполнены отверстия.

В качестве наполнителя, поглощающего аммиак, используют минерал, обладающий селективной сорбцией по отношению к аммиаку, например цеолит (Н.Ф.Челищев, Б.Г.Беренштейн, В.Ф.Володин, Цеолиты - новый тип минерального сырья. М., Недра, 1987, 176 с.).

Кроме того, фильтр выполнен сменным.

Сущность изобретения состоит в том, что снабжение дистиллятора фильтром позволяет провести предварительную очистку исходной воды от аммиака до поступления ее в камеру испарения в результате селективной сорбции его наполнителя, которым заполнен картридж фильтра. В качестве наполнителя используют цеолит с размером зерен 0,3-0,8 мм. Предварительные исследования показали, что влияние на обменную емкость цеолита оказывает концентрация аммиака в исходной воде. При этом при увеличении концентрации аммиака в исходной воде сорбционная емкость цеолита увеличивается. Обменная емкость цеолита также возрастает при увеличении температуры сорбции, что обеспечивается прохождением через цеолит воды, нагретой в результате теплообменных процессов, происходящих в дистилляторе. Кроме того, цеолит может подвергаться многократной регенерации с восстановлением первоначальных сорбционных свойств, что продлевает его срок службы.

Проведенные исследования по оценке сорбционной способности цеолита при прохождении через фильтр исходных растворов с содержанием аммиака 1,7 мкг/мл и 0,2 мкг/мл показали, что снижение содержания аммиака начинается с первых минут контакта воды с цеолитом.

На фиг.1 изображен дистиллятор, разрез; на фиг.2 - фильтр, разрез.

Дистиллятор состоит из корпуса 1 с полыми стенками, образующими камеру охлаждения 2, к которой подведен питающий вентиль 3. В корпусе 1 размещена камера испарения 4 с электронагревателями 5 и сепарационными экранами 6. Внутренняя стенка корпуса 1 и наружная поверхность камеры испарения 4 образуют камеру конденсации 7 с ниппелем 8. Уравнитель 9, установленный снаружи корпуса 1, соединен с камерой охлаждения 2 посредством отводного патрубка 10. Уравнитель 9 сообщен с камерой испарения 4 при помощи питающей трубы 11 и имеет слив через отвод 12. Питающая труба 11 снабжена спускным краном 13, а уравнитель 9 - поплавковым датчиком уровня 14, подключенным к питающей трубе 11 через подводящий патрубок 15. Дистиллятор снабжен фильтром 16, установленным на питающей трубе 11 под уравнителем 9. Уравнитель 9 и фильтр 16 сообщены между собой соединительным патрубком 17 с перепускным краном 18. Фильтр 16 состоит из кожуха 19, в котором размещен картридж 20, заполненный наполнителем 21. Между внутренней поверхностью стенки кожуха 19 и наружной поверхностью стенки картриджа 20 имеется полость 22 с выходным патрубком 23 для выхода очищенной фильтром воды. Внутри картриджа 20 фильтра 16 соосно расположен входной патрубок 24 для поступления воды из уравнителя 9. В нижней части входного патрубка 24 и в верхней части картриджа 20 на их боковых поверхностях по окружности выполнены отверстия 25 и 26 соответственно. Наполнитель 21 удерживается сверху сеткой 27, фиксируемой гайкой 28. Картридж 20 закрыт крышкой 29 (на фиг.2 крышка 29 показана в снятом состоянии). Фильтр 16 установлен на питающей трубе 11 с помощью соединительных муфт 30.

Дистиллятор работает следующим образом.

Водопроводная вода непрерывно поступает через питающий вентиль 3 в камеру охлаждения 2 корпуса 1 и далее по отводному патрубку 10 в уравнитель 9, из которого через фильтр 16 и питающую трубу 11 вода поступает в камеру испарения 4. Камера испарения 4 заполняется водой до установленного уровня.

При работе фильтра 16 перепускной кран 18 на соединительном патрубке 17 открыт. При поступлении воды из уравнителя 9 в фильтр 16 вначале вода проходит через входной патрубок 24 и, выходя из него снизу через отверстия 25, равномерно распределяется по картриджу 20 с наполнителем 21 снизу вверх и, выходя через верхнюю часть картриджа 20 с сеткой 27 и отверстия 26, поступает в полость 22, образованную стенками кожуха 19 и картриджа 20.

В картридже 20 происходит поглощение аммиака из водопроводной воды наполнителем 21. Затем очищенная от аммиака вода поступает из полости 22 в выходной патрубок 23 и далее через открытый перепускной кран 18 на соединительном патрубке 17 в питающую трубу 11 и камеру испарения 4.

Рабочий уровень воды в камере испарения 4 регулируется уравнителем 9 за счет непрерывного оттока из него избыточной водопроводной воды через отвод 12. При понижении уровня воды в камере испарения 4 ниже рабочего поплавковый датчик уровня 14 отключает электронагреватели 5.

В камере испарения 4 вода нагревается электронагревателями 5 до кипения. Пар проходит через сепарационные экраны 6 в камеру конденсации 7, охлаждаемую снаружи водопроводной водой, протекающей в камере охлаждения 2 корпуса 1. Отсепарированный пар конденсируется в камере конденсации 7, и образовавшийся дистиллят сливается через ниппель 8.

При полном отключении дистиллятора, например, для профилактического осмотра вся вода из камеры испарения 4 дистиллятора сливается через спускной кран 13.

В случае, если нет необходимости в очистке воды от аммиака, дистиллятор может работать в обычном режиме, для этого достаточно закрыть перепускной кран 18 на соединительном патрубке 17, и дистиллируемая вода, минуя фильтр 16, сразу поступает из уравнителя 9 через соединительный патрубок 17 в питающую трубу 11 и затем в камеру испарения 4.

Фильтр 16 выполнен сменным. При выработке наполнителя 21 картриджа 20 фильтр отвинчивают с помощью соединительных муфт 30. Затем снимают крышку 29 с картриджа 20 и вынимают последний из кожуха 19 фильтра. Отвинчивают гайку 28 на входном патрубке 24, снимают сетку 27 и удаляют наполнитель 21. После регенерации наполнителя или его замены картридж вновь заполняют наполнителем и помещают в кожух 19 фильтра, который устанавливают на прежнее место.

Замена наполнителя картриджа проводится при появлении аммиака в анализируемых пробах очищенной воды.

Пример.

Для определения поглощающей способности наполнителя через фильтр с цеолитом фракции 0,3-0,8 мм в количестве 1000 г пропускали водный раствор аммиака с концентрацией 0,2 мкг/мл. Скорость подачи анализируемой воды через фильтр без ее последующей дистилляции составила 400 мл/мин. Через равные интервалы времени брали пробу воды очищенной в количестве 10 мл и подвергали анализу на содержание аммиака. Содержание аммиака определяли методом калибровочного графика на основе фотометрирования раствора продукта реакции ионов аммония с реактивом Несслера при 440 нм в кювете с толщиной слоя 20 мм. Поглощение аммиака из водного раствора составило 970 мкг/г цеолита, что обеспечивает очистку 4850 литров исходного водного раствора.

Рабочий ресурс фильтра зависит от скорости подачи воды в дистиллятор и содержания аммиака в исходной водопроводной воде.

Для дистиллятора ДЭ-25 со скоростью подачи воды в камеру испарения 25 л/ч и при содержании аммиака в исходной водопроводной воде 0,1 мг/л и массе цеолита 1000 г рабочее время фильтра составит 388 ч. При потребности использования воды очищенной в количестве 25 л в сутки возможно приготовление лекарственных препаратов в количестве 250 флаконов объемом 100 мл (раствор для инъекций) или в количестве 2500 флаконов объемом 10 мл (глазные капли), в этом случае рабочий ресурс фильтра составит 18-20 месяцев.

Использование предлагаемого технического решения позволяет повысить качество воды очищенной за счет удаления из нее аммиака.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Дистиллятор, содержащий корпус с полыми стенками, размещенные в корпусе камеру испарения с помещенными в ней сепарационными экранами и электронагревателями и камеру конденсации, сообщающийся с камерой испарения уравнитель с датчиком уровня, и питающую трубу, отличающийся тем, что дистиллятор снабжен фильтром, установленным снаружи корпуса на питающей трубе под уравнителем, при этом уравнитель и фильтр сообщены между собой соединительным патрубком с перепускным краном, а фильтр выполнен в виде кожуха с размещенным в нем картриджем с наполнителем, поглощающим аммиак.

2. Дистиллятор по п.1, отличающийся тем, что внутри картриджа фильтра соосно расположен входной патрубок, при этом в нижней части входного патрубка и в верхней части картриджа на их боковых поверхностях по окружности выполнены отверстия.

3. Дистиллятор по п.1, отличающийся тем, что в качестве наполнителя, поглощающего аммиак, используют минерал, обладающий селективной сорбцией по отношению к аммиаку, например цеолит.

4. Дистиллятор по п.1, отличающийся тем, что фильтр выполнен сменным.





ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Воздухо- и водоочистка. Опреснительные установки






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "очистка воды" будет найдено словосочетание "очистка воды". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("очистка" или "воды").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+очистка -воды".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сток" будут найдены слова "стоков", "стоки" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "сток!".


Устройства и способы водоочистки | Опреснительные установки. Дистилляторы | Устройства и способы воздухоочистки


Рейтинг@Mail.ru