AT229847B - Kolonne für Gegenstromprozesse mit extrem grossen Volumverhältnissen zwischen den aufsteigenden Gasen bzw. Dämpfen und der herablaufenden Flüssigkeit - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   Kolonne für Gegenstromprozesse mit extrem grossen Volumverhältnissen zwischen den aufsteigenden Gasen bzw. 



   Dämpfen und der herablaufenden Flüssigkeit 
 EMI1.1 
 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 



    Als obere Begrenzung dieser auf jedem Boden vorgesehenen Füllkörperschicht kann erfindungsgemäss vorzugsweise eine Platte verwendet werden, die im gewünschten Abstand über dem jeweiligen Boden angeordnet ist und die ebenfalls mit über ihre ganze Fläche verteilten, auf Kreis- bzw. Polygonbahnen angeordneten, schräg durch sie hindurchgeführten Durchtrittsschlitzen für die Gase bzw. Dämpfe versehen ist, wobei diese Durchtrittsschlitze jedoch im Vergleich zu jenen des eigentlichen Kolonnenbodens einen   
 EMI2.1 
 sie angeordnet sind, ausgerichtet sind. 



   Diese Abdeckplatten für die Füllkörperschichten schliessen nicht nur mit Sicherheit ein vorübergehendes Hochreissen einzelner Füllkörper durch den aufsteigenden Gas- bzw. Dämpfestrom aus, sondern verhindern auch ein Mitreissen von Flüssigkeitströpfchen durch die Gase bzw. Dämpfe und rufen damit eine wirksame Abscheidung hervor. Diese Massnahme ist insbesondere bei   Destillationskolonnen   unter Vakuum sehr angezeigt, u. zw. im Hinblick auf die hohe Dämpfegeschwindigkeit und auf die sehr leicht auftretenden Dämpfestösse sowie auf die angesichts der verhältnismässig geringen Flüssigkeitsmenge besondere Wichtigkeit der Erzielung eines wirksamen Abscheideeffektes. 



   Da auch bei den erfindungsgemässen Böden, in Übereinstimmung mit den bereits für normale Austauschvorgänge gebräuchlichen Böden, die auf den gleichen strömungstechnischen Prinzipien beruhen, die Verwendung von Überlaufwehren für die Flüssigkeit an ihrem entweder in der Bodenmitte oder am Bodenumfang befindlichen Ablauf entfällt bzw. hier sogar nachteilig wäre, werden die erfindungsgemäss auf jedem Boden befindlichen   Füllkörperschichten   an der Ablaufstelle der Flüssigkeit seitlich durch Zylinder-   mäntel begrenzt, die zum Zwecke des ungehinderten Flüssigkeitsdurchtrittes in Analogie zu den Flüssigkeitszuläufen mit entsprechenden Öffnungen bzw. Leitschaufeln versehen sind.   



   Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Fig. 1 ist ein axialer Längsschnitt durch einen Teil einer Kolonne und die Fig. 2,3 und 4 sind 
 EMI2.2 
 dargestellt sind. 



   Innerhalb des zylindrischen Kolonnenmantels 1 sind in bekannter Weise Böden 2 und 3 paarweise übereinanderliegend eingebaut. Jeder Boden ist mit einem gesonderten Ablauf für die Flüssigkeit versehen, der gleichzeitig die Flüssigkeit dem nächst tiefer liegenden Boden zuleitet. 



   Diese Flüssigkeitsabläufe sind abwechselnd als zentrales Rohr 4 und als Ringkanal 5 am Bodenumfang ausgebildet. Mit ihren unteren, mit einheitlich in bezug auf die Kolonnenmittelachse ausgerichteten Leitschaufelkränzen 6 bzw. 7 versehenen Enden stehen die Abläufe 4 bzw. 5 auf flüssigkeitsundurchlässigen Teilen 8 bzw. 9 der jeweils darunter liegenden Böden auf, so dass die durch die Abläufe abfliessende Flüssigkeit den jeweils nächstfolgenden Boden durch die Öffnungen zwischen den Leitschaufeln 6 bzw. 7 unmittelbar auf seiner Oberfläche aufgegeben wird. 



   Die Böden 2 und 3 sind in bekannter Weise mit über ihre ganze wirksame Fläche verteilten Durchtrittsöffnungen 10 für die in der Kolonne aufsteigenden Gase bzw. Dämpfe versehen, die auf Kreis-bzw. wie im vorliegenden Fall auf Polygonbahnen um die Bodenmitte angeordnet sind und schräg durch die Bolenplatten hindurchführen. Vorteilhafterweise bestehen die Bodenplatten aus Streckmetall und weisen in an sich bekannter Weise die genannten Öffnungen 10 auf. Wie die Fig. 2 und 4 zeigen, wird auch hier von den bekannten Vorteilen einer Unterteilung der gesamten Bodenfläche Gebrauch gemacht. Im vorliegenden Fall ist eine Unterteilung in sechs gleiche Sektoren angedeutet, doch können diese Sektoren in gekannter Weise ihrerseits noch weiter, vorzugsweise in gleichseitig dreieckige Plattenelemente, unterteilt sein. 



   Was die Ausrichtung der Durchtrittsöffnungen 10 für die Gase bzw. Dämpfe anbelangt, so ist dieselbe in bekannter Weise so getroffen, dass die Öffnungen beim oberen Boden 2 eines jeden Bodenpaares, von welchem die Flüssigkeit am äusseren Rand durch den Ringkanal 5 abläuft, einheitlich tangential bzw. 



  : angential mit einer gewissen Radialkomponente in bezug auf die Polygonbahnen, auf denen sie sich befinden, ausgerichtet sind, um dermassen vermittels der durch sie hindurchströmenden Gase bzw. Dämpfe 
 EMI2.3 
    ine? zig.   2). Beim unteren Boden 3, von welchem die Flüssigkeit in der Mitte durch das Rohr 4 abläuft, sind lie Durchtrittsöffnungen 10 hingegen, wie dies die Fig. 4 veranschaulicht, im wesentlichen rein radial zur Bodenmitte hin gerichtet. 



   Die bisher beschriebene Ausführung der Kolonne bzw. der in sie eingebauten Böden ist bekannt. 



   Um solche Kolonnenböden   speziell für   den besonderen Fall geeignet zu machen, dass grosse Gas- bzw. dampfmenge bei gleichzeitig sehr geringen Flüssigkeitsmengen zu behandeln sind, ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass auf jedem Boden eine Schicht 11 von Füllkörpern angeordnet ist, wodurch mit Sicherheit 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 ein Zerreissen bzw. Zerstäuben der an sich geringen Flüssigkeitsschicht auf den Böden verhindert wird, so dass sich eine gleichmässige, zwar dünne, aber trotzdem zusammenhängende Flüssigkeitsschicht auf den Böden ausbilden kann. 



   Für das Zustandekommen dieser zusammenhängenden Flüssigkeitsschicht unmittelbar oberhalb der
Oberfläche eines jeden Kolonnenbodens ist nicht nur die Grösse und Anordnung der Durchtrittsschlitze 10 des Bodens, sondern ausserdem die Art und Grösse der Füllkörper sowie deren Schichthöhe von massgeben- dem Einfluss. Es ist dabei zu berücksichtigen, dass zu geringe Abmessungen der Füllkörper sowie deren
Anordnung in übermässiger Schichthöhe den Druckverlust des Bodens in unzulässiger Weise vergrössern. An- derseits würden zu grosse Abmessungen   der Füllkörper   wie auch eine zu. geringe Schichthöhe derselben die angestrebte Ausbildung der zusammenhängenden Flüssigkeitsschicht auf dem Boden beeinträchtigen bzw. überhaupt verhindern. 



   Die jeweils zweckmässigsten Abmessungen der   Füllkörper   sowie die günstigste Schichthöhe derselben lassen sich versuchsweise feststellen. 



   Die Erfahrung hat ferner gezeigt, dass es für einen befriedigenden Austauscheffekt des Bodens von be- sonderer Wichtigkeit ist, dass die Aufgabe der Flüssigkeit auf den Boden - wie dies bei der erläuterten Aus- führungsform der Fall ist-unmittelbar auf seiner Oberfläche und nicht etwa auf der Füllkörperschicht 11 erfolgt, da andernfalls gerade bei im Verhältnis zum Dämpfevolumen sehr kleinen Flüssigkeitsmengen ein
Versprühen der Flüssigkeit durch den Dämpfestrom unvermeidlich ist. 



   Zur Vermeidung des vorübergehenden Hochreissens der Füllkörper-durch den Dämpfestrom und um ein
Mitreissen von Flüssigkeitströpfchen durch die Dämpfe zu verhindern, was gerade bei Destillationsprozessen unter Vakuum von besonderer Wichtigkeit ist, wird erfindungsgemäss ober einer jeden Füllkörperschicht 11 eine Schlitzplatte 12, vorzugsweise aus Streckmetall, angeordnet. Diese Platte 12 ist ebenfalls mit Durchtrittsschlitzen 13 für die Gase bzw. Dämpfe versehen, die-wie Fig. 3 zeigt - auf Kreis- bzw. im vorliegenden Fall auf Polygonbahnen um die Bodenmitte angeordnet sind, im Vergleich zu den Schlitzen 10 der eigentlichen Böden 2 und 3 einen grösseren Durchtrittsquerschnitt besitzen und ausschliesslich Im wesentlichen tangential zu den Kreis- bzw. Polygonbahnen ausgerichtet sind.

   Es versteht sich, dass auch die Schlitzplatten 12, genau so wie die eigentlichen Böden 2 und 3, unterteilt sein können, um ihren Einbau zu erleichtern. In Fig. 3 ist eine Unterteilung in sechs Sektoren angedeutet, die jedoch ihrerseits noch weiter unterteilt werden können. 



   An den Ablaufstellen der Flüssigkeit von den Kolonnenböden sind keine Überlaufwehre vorhanden, die in diesem Fall nachteilig wären. Die seitliche Begrenzung der Füllkörperschichten 11 ist hier durch zylindrische Begrenzungsflächen mit Öffnungen bzw. Leitschaufeln 14 bzw. 15 gegeben, welche an den Ablaufrohren 4 bzw. an den die Ringkanäle 5 begrenzenden Zylinderwänden oben angebracht sind und einen ungehinderten Flüssigkeitsdurchtritt gestatten, in Analogie zu den Schaufelkränzen 6 bzw. 7 an den   Flüssigkeitszuläufen. 



  PATENTANSPRÜCHE :    
1. Kolonne mit paarweise übereinander angeordneten Böden, welche über ihre ganze wirksame Fläche verteilte, auf Kreis- bzw. Polygonbahnen um die Kolonnenmittelachse angeordnete, einheitlich tangential und radial zu diesen Bahnen ausgerichtete, schräg durch sie hindurchgeführte Durchtrittsschlitze für die Gase bzw. Dämpfe sowie gesonderte   Flüssigkeitsabläufe   aufweisen, die entsprechend der Ausrichtung der Durchtrittsschlitze für die Gase bzw.

   Dämpfe abwechselnd als Ringkanal am Umfang des oberen bzw. als zentrales Ablaufrohr in der Mittelzone des unteren Bodens eines jeden Bodenpaares angeordnet sind und an ihren unteren, auf undurchlässigen Zonen des jeweilig darunter liegenden Bodens aufstehenden Enden mit Öffnungen, vorzugsweise zwischen schaufelkranzartigen Leitorganen zur unmittelbaren Aufgabe der Flüssigkeit auf die Bodenfläche versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass über jedem Boden (2 bzw. 3) eine Schicht (11) von an sich bekannten Füllkörpern angeordnet ist.

Claims (1)

1. 2. Kolonne nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Füllkörperschicht (11) eines jeden Bodens zwischen der Bodenfläche selbst und einer im Abstand parallel über dem Boden angeordneten Platte (12) befindet, welche Platte mit über ihre ganze Fläche verteilten, auf Kreis- bzw. Polygonbahnen angeordneten, schräg durch sie hindurchgeführten Durchtrittsschlitzen (13) für die Gase bzw. Dämpfe versehen ist, die im Vergleich zu den Durchtrittsschlitzen (10) des Bodens (2 bzw. 3) einen grösseren Querschnitt besitzen und ausschliesslich im wesentlichen tangential zu den Kreis- bzw. Polygonbahnen, auf denen sie angeordnet sind, ausgerichtet sind. <Desc/Clms Page number 4>

   3. Kolonne nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllkörperschichten (11) auf den Boden (2 bzw. 3) an der Ablaufstelle der Flüssigkeit seitlich durch Zylindermäntel begrenzt sind, die mit Öffnungen, vorzugsweise zwischen Leitschaufeln (14 bzw. 15) versehen sind.