AT277934B - Verfahren und Vorrichtung zur Beschickung von Mehrstoff-Destillations-Trennkolonnen - Google Patents

Description

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  Verfahren und Vorrichtung zur Beschickung von
Mehrstoff-Destillations-Trennkolonnen 
In einer Destillations-Trennkolonne herrscht ein strenges Gleichgewicht, je nach den vorhandenen Betriebsbedingungen. Das Gleichgewicht betrifft die Konzentrationsverhältnisse der gegeneinander bewegten   Dampf-und Flüssigkeitsströme   sowie ihrer Temperaturen, die örtlich nur geringe Unterschiede aufweisen und durch ihren Verlauf in der Höhe der Kolonne den Trennungsvorgang bestimmen. 



   Besonders kompliziert sind die Gleichgewichte, wenn sich mehrere, verschiedene Stoffe-Komponenten-in der Destillations-Kolonne befinden. In einer in Betrieb befindlichen Trennkolonne reichern sich die Stoffe entsprechend den nach oben abfallenden Temperaturen in der Reihe nach ihren Siedepunkten an. Eine dauernde gleichzeitige Entnahme der verschiedenen Produkte in verschiedenen Höhen ist durch besondere Massnahmen in guter Anreicherung möglich,   z. B.   durch Teilkondensation nach der   österr. Patentschrift Nr. 162584.   Diese stetige Folge von Gleichgewichtseinstellungen in den verschiedenen Höhen der Trennkolonne erfährt keine Störung, wenn dort gleichzeitig die verschiedenen Produkte entnommen werden.

   Eine starke Störung wird aber bei der Einführungsstelle des Aufgabegemisches bewirkt, wo gleichzeitig alle zu trennenden Stoffe an einer Stelle vorliegen. Eine solche Störung kann von der Trennsäule überhaupt nicht bewältigt werden, daher ist es bisher üblich, immer nur ein Produkt in einer Destillationskolonne anzureichern und dieses dann oben oder unten zu entnehmen. 



   Erfindungsgemäss wird daher eine störungslose Einführung der Mehrkomponentenmischung in die Destillations-Kolonne so vorgenommen, dass diese heisse Mischung dampfförmig in die Kolonne durch ein zentrales Rohr eingespeist wird, das dadurch gekennzeichnet ist, dass in verschiedenen Höhen einige Auslässe vorhanden sind, durch die die im Temperaturgefälle kondensierenden Anteile der Mischung in die Kolonne austreten können. Diese anfallenden Kondensate besitzen daher weitgehend die Zusammensetzung der in derselben Höhe bei derselben Temperatur in der Kolonne vorhandenen Flüssigkeit.

   Durch diese Einspeisung wird nicht nur eine für die Destillations-Kolonne störungsfreie Aufgabe der Ausgangsmischung erreicht, sondern infolge der abgestuften Kondensation auch eine dem Destillationsverlauf entsprechende Aufheizung der ganzen Kolonne von unten und von innen bewirkt. 
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 abscheidenden Kondensate. Der durch jeden Sammelring in der Mitte aufsteigende Dampfstrom --D-- wird durch eine am Rand eventuell ausgezackte   Haube-H-an   den Rohrmantel gelenkt, um die Wärmeabgabe zu erhöhen und auch kondensierte Tröpfchen abzuscheiden. Jeder Sammelring besitzt an einer oder besser an mehreren Stellen seines Umfanges   Überleitrohre --0-- in   den Kolonnenteil für das sich jeweils sammelnde Kondensat. Diese Überleitrohre sind   z.

   B.   entsprechend der Skizze durch eine im Kondensat aufschwimmende Kugel gegen Dampfdurchgang in an sich bekannter Weise gesichert und münden in Höhe eines   Kolonnenbodens-B-unter   dessen Flüssigkeitsspiegel vor einem Prallblech. Da schon in geringer Standhöhe des Kondensates die Verschlusskugel angehoben wird, enthält das Einspeiserohr keine wesentliche Füllmenge und daher folgt die Verteilung bei der Einspeisung rasch allen Änderungen im Entnahmebetrieb der Fraktionierkolonne. Die Böden der 

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 Gegenstromkolonne sind in üblicher Weise als Glockenböden ausgebildet oder anders, bei entsprechender Wirkung. 



   Ganz oben ist das Einspeiserohr von einer flachen   Haube-H-abgedeckt   mit einem Zwischenraum-Z--, durch den die verbleibenden unkondensierten Dämpfe in den Dampfraum unter einem der letzten Kolonnenböden überströmen können. 



   Damit werden mit dem   erfindungsgemäss   vorgeschlagenen Einspeiserohr alle unten zugeführten gemischten Produkte entsprechend dem Temperaturverlauf der zu speisenden Kolonne der Reihe nach ihren fallenden Siedepunkten kondensiert und in gleicher Höhe der Kolonne zugeführt. Somit treten die Kondensate jeweils an den Stellen in die Kolonne über, an denen sie weitgehend dieselbe Zusammensetzung aufweisen, wie die in der Kolonne herunterfliessende Flüssigkeit. Dieselbe Übereinstimmung zeigen auch die oben austretenden Restdämpfe mit dem dort befindlichen Dampf in der Kolonne, aus dem bei weiterem Aufsteigen durch den Kondensator--Ko--der Rücklauf für die Kolonne erzeugt wird. 



   So wird eine ungestörte Einspeisung und damit erst der Betrieb einer   Mehrstoff-Trenn-     kolonne-einer Fraktionierkolonne-möglich. Zweckmässig   ist es, auf je 3 bis 7 Kolonnenböden einen Sammelring im Speiserohr einzusetzen und die Produktentnahme aus der Kolonne wegen der Gleichgewichtseinstellung von einem dazwischen liegenden Boden vorzunehmen, indem man Flüssigkeit oder Dampf abzieht. Auch ist es manchmal günstig, das Einspeiserohr aus mehreren Teilen mit nach oben abnehmendem Durchmesser zu bauen, um die geringer werdenden Dampfmenge zu berücksichtigen und im ganzen Rohr etwa gleiche Strömungsverhältnisse zu haben. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zur störungsfreien Beschickung einer   Mehrstoff-Destillations-Trennkolonne   mit 
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 Stoffgemisch von unten durch ein zentral eingebautes Einspeiserohr (E) zugeführt wird und die Bestandteile dieses Gemisches mit zunehmender Höhe nach ihrer aufeinanderfolgenden Kondensation in flüssiger Form in die Rektifikations-Kolonne übergeleitet werden. Die kondensierten Restdämpfe gelangen am oberen Ende des Einspeiserohres durch Öffnungen in die Kolonne.

Claims (1)

1. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Mehrstoff-Destillations-Trennkolonne in der Mitte ein im allgemeinen rundes Einspeiserohr (E) aufweist, das innen in verschiedenen Höhen Sammelringe (R) für die zonenweise Sammlung der Kondensate enthält. EMI2.2 innen eine Durchströmöffnung besitzen, die oben mit einer gegebenenfalls am Rande ausgezackten Abdeckhaube (H) versehen sind. EMI2.3 Einspeiserohr am oberen Ende unter einer Abdeckhaube (H) durch einen schmalen ringförmigen Schlitz mit dem Dampfraum des umliegenden Bodens verbunden ist, der nahe am oberen Ende der Kolonne unter dem Kondensator (Ko) liegt.