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Kontaktvorrichtung für Gegenstromprozesse von gasförmigen und festen Stoffen
Die Erfindung betrifft eine Kontaktvorrichtung für Gegenstromprozesse von gasförmigen und festen Stoffen. Für Gegenstromprozesse im Phasengebiet dampfförmig-flüssig sind zahlreiche Bodenbauarten mit Flüssigkeitsablaufschacht wie Siebböden und Schlitzböden bekannt, die auch bedingt für die Realisierung von Gegenstromvorgängen von Gas und Feststoffliessbett geeignet sind.
Dabei bildet die durch das Ablaufwehr zurückgestaute Flüssigkeit eine Schicht auf dem Boden, in welche der Flüssigkeitsablaufschacht des nächst höheren Bodens eintaucht. Infolge des Druckunterschiedes zwischen zwei übereinanderliegenden Böden ist die Flüssigkeitssäule im Ablaufschacht höher als auf dem Boden. Dadurch wird ein wirksamer Flüssigkeitsverschluss erreicht, der dazu führt, dass der Dampf ausschliesslich durch die Schlitze oder Bohrungen von unten nach oben strömt, während die Flüssigkeit im Gegenstrom von Boden zu Boden durch die Ablaufschächte von oben nach unten fliesst. Werden derartige Böden für Gegenstromaustauschprozesse eines Gases mit einem Feststoffgranulat verwendet, so ergeben sich auf Grund des Feststoffgranulats andere Bedingungen als bei Gas-Flüssigkeitssystemen.
Grundsätzlich besteht für Austauschprozesse im Phasengebiet fest-gasförmig bzw. fest-flüssig das Ziel darin, eine innige Berührung der Phasenströme zu erreichen. Die bekannten Kontaktvorrichtungen für Gegenstromprozesse von gasförmigen und festen bzw. flüssigen und festen Stoffen sichern mit ihren Bodenanordnungen nicht in der gewünschten, dauerhaften Weise den kontinuierlichen Ablauf des Feststoffgranulats durch die Bodenablaufschächte und damit auch nicht den dauernden intensiven Stoffaustauschprozess in der Kontaktvorrichtung sowie den kontinuierlichen Feststofftransport durch die Apparatur. Zweck der Erfindung ist, die Funktionsweise von Kontaktvorrichtungen für Gegenstromprozesse von gasförmigen und festen Stoffen zu erhöhen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kontaktvorrichtung für Gegenstromprozesse von gasförmigen und festen bzw. flüssigen und festen Stoffen zu schaffen, bei der eine natürliche Regelung des Feststoffflusses von oben nach unten durch die Ablaufschächte der Böden erfolgt und die innige Berührung der Phasenströme gewährleistet ist, wobei die Ablaufschächte ständig mit Feststoff gefüllt sind.
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass zur Regelung der Feststoffdurchlässigkeit die in der Kontaktvorrichtung angeordneten Böden vom obersten zum untersten Boden hin Ablaufwehre aufweisen, deren Höhen 2 bis 20 mm zunehmend, und dass die Höhen der Zulauföffnungen 2 bis 20 mm pro Boden abnehmend abgestuft sind, wodurch die Ablaufschächte ständig mit Feststoff gefüllt bleiben.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass ohne besonderen Aufwand eine innige Berührung
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der Phasenströme Gas und Feststoff erreicht wird und ein kontinuierlicher Ablauf und Transport des Feststoffgranulats durch die Bodenablaufschächte und die gesamte Apparatur erfolgt, wodurch ein dauerhafter und intensiver Stoffaustauschprozess in der Kontaktvorrichtung gesichert wird.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel für Prozesse im Phasengebiet fest-gasförmig näher erläutert werden. In der Zeichnung ist ein Kolonnenausschnitt gezeigt.
Im Kolonnenausschnitt sind die Böden--5 ; 6 ; 7-- angeordnet, die durch Ablaufwehre - -11 ; 12 ; 13-- seitlich begrenzt sind. Unterhalb der Böden-5 ; 6 ; 7-- befinden sich Trennwände - -18 ; 19 ; 20--, die gemeinsam mit der Kolonnenwand die Ablaufschächte-2 ; 3 ; 4- für den
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--17 ; 18 ; 19-- und- ist kleiner als die des Ablaufwehres-13--. Hiebei sind die Öffnungsflächen der Durchtrittsöffnungen--14 ;15;16--gleich.
Die Wirkungsweise der Erfindung ist folgende. Der Feststoff fliesst aus den Ablaufschächten
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vom Boden-7-abfliessende Menge begrenzt. Bei kleiner Stufenzahl ist es aus fertigungstechnischen Gründen durchaus möglich, Ablaufwehrhöhen konstant zu lassen und nur die Zulaufhöhen abzustufen
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gewünschten Masse während des Austauschprozesses mit Feststoff angefüllt.