CH655015A5 - Asymmetrische drehscheibenkolonne. - Google Patents

Description

655 015

2

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE

1. Asymmetrische Drehscheibenkolonne, deren Einbauten durch waagrechte Böden (2) und einen vertikalen Einsatzmantel (3) gebildet sind, der sich parallel zur Kolonnenachse durch die gesamte Kolonne erstreckt und den Kolon-nen-Innenraum in einen Mischraum und einen Übergangsraum unterteilt und wobei im Mischraum auf einer Welle Rührscheiben (5) angebracht sind, die im Mischraum zwischen den einzelnen Böden angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einige Böden (2) Lücken (8) aufweisen, wobei die durch die Lücken (8) gebildete gesamte freie Durchflussfläche in den einzelnen waagrechten Böden (2) 10 bis 35% der gesamten Fläche jedes Bodens (2) bildet.

2. Drehscheibenkolonne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lücken (8) kreisförmige Löcher sind.

3. Drehscheibenkolonne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher einen Durchmesser von 1 mm bis 20 mm aufweisen.

Die Erfindung betrifft eine asymmetrische Drehscheibenkolonne nach dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1.

Bekannte asymmetrische Drehscheibenkolonnen z.B. gemäss der CS-PS 88 514 oder CS-PS 121 079 haben zwar günstige Betriebseigenschaften, wie hohe Wirksamkeit, niedrigen Energiebedarf, gute Leistungsanpassung und Manövrierfähigkeit. Ihr Nachteil liegt jedoch in manchen Fällen in einer relativ geringen Leistung, welche durch die Durchlaufsumme beider Flüssigkeiten pro Querschnittseinheit der Drehscheibenkolonne ausgedrückt wird.

Durch eine Vergrösserung des neben dem Mischraum befindlichen Übergangsraumes und seines waagrechten Querschnittes kann die Leistung erhöht werden, gleichzeitig steigert sich aber auch die longitudinale Durchwirbelung, was die Funktionsfähigkeit der Kolonne so ungünstig beein-flusst, dass der vorteilhafte Effekt dieses Kolonnentyps nicht mehr zum Tragen kommt. Eine höhere Leistung kann auch durch Verringerung der Drehzahl der Scheibenrührelemente erreicht werden, was aber ebenfalls zu einer Abnahme der Wirkungen führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten asymmetrischen Drehscheibenkolonne zu vermeiden, d.h. die Leistung zu steigern ohne ihre verfahrensmässige Wirksamkeit und Betriebseigenschaften zu beeinträchtigen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Der Vorteil der asymmetrischen Drehscheibenkolonne gemäss der Erfindung besteht darin, dass durch die in den einzelnen Böden vorgesehenen Lücken vorzugsweise die Di-spergierflüssigkeit durchgeht, wodurch die Kolonnenleistung erhöht wird, ohne dass sich die Mischintensität und damit auch die Intensität der Materialüberführung verringert.

Durch Messungen wurde nachgewiesen, dass sich durch die Vergrösserung des gesamten freien Teils der Bodenfläche durch die Löcher die longitudinale Mischung nicht erhöht und damit auch die Kolonnenleistung nicht erniedrigt.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben, die insbesondere zur Extraktion eingesetzt werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine erste asymmetrische Drehscheibenkolonne;

Fig. 2 die Kolonne nach Fig. 1 im Querschnitt;

Fig. 3 einen Axialschnitt durch eine andere Kolonnenausführung;

Fig. 4 die Kolonne nach Fig. 3 im Querschnitt.

Im Kolonnenkörper 1 (Fig. 1) sind die waagrechten Böden 2 eingebaut, durch die eine Welle 4 durchgeht. Die Welle 4 trägt mehrere Rührscheiben 5, die sich ungefähr in der Mitte zwischen zwei Böden 2 befinden. Ein vertikaler Einsatzmantel 3 unterteilt den Bodenraum in einen Mischraum, in dem sich die Rührscheiben befinden und in einen Übergangsraum.

In den Böden 2 (Fig. 2) sind Lücken 8 durchgeführt.

Der Boden 2 ist bei der Ausführung nach Fig. 3 und 4 an der Wand des Kolonnenmantels 1 angebracht und mit einem Bodenschlitz versehen, in dem der an dem herausnehmbaren lotrechten Einsatzmantel 3 angebrachte Ausschnitt 7 befestigt ist.

Die Bodenfunktion wird gemeinsam vom jeweiligen Boden 2 und seinem Ausschnitt 7 übernommen, die beide mit Lücken 8 versehen sind. Zwischen dem vertikalen Einsatzmantel 3 und Kolonnenkörper 1 befinden sich miteinander verbundene und herausnehmbare waagrechte Trennwände 6, die ungefähr in der Höhe der Rührscheiben 5 situiert sind.

Im Betrieb der asymmetrischen Drehscheibenkolonne bewegen sich zwei Flüssigkeiten im Gegenstrom, von denen eine als stetige Flüssigkeit benannt ist, weil sie kontinuierlich in den Kolonneninnenraum 1 einfliesst und die andere als Dispersionsflüssigkeit, weil sie die Form von Tropfen hat. Durch das Rühren und die auf der lotrechten Welle 4 angebrachten Rührscheiben 5 werden die Tropfen in erforderter Grösse gehalten und werden gleichmässig in der stetigen Flüssigkeit verteilt.

Der vertikale Gegenstrom beider Flüssigkeiten vollzieht sich im Übergangsraum, der durch den Einsatzmantel 3 und den Kolonnenmantel 1 begrenzt ist. Ausserdem strömen die Tropfen der Dispersionsflüssigkeit durch die in den waagrechten Böden 2 angebrachten Lücken 8, womit die Leistung der asymmetrischen Drehscheibenkolonne bei optimalen Bedingungen um 32 bis 60% erhöht wird. Die Grösse der Lücken 8 wird so bestimmt, dass bei einer gegebenen Mischintensität das axiale Durchrühren nicht erhöht wird.

Durch die in den waagrechten Böden 2 angebrachten Lücken 8, von z.B. 5 mm Durchmesser, wird die freie Bodenfläche um 8% erhöht, was eine Erhöhung der Kolonnenleistung um 32% ergibt. Bei Lücken 8 mit 7 mm Durchmesser wird die freie Fläche des Bodens 2 um 15% und die Kolonnenleistung um 60% erhöht. Als Bezugsbasis für die Kolonnenleistung diente eine Drehscheibenkolonne gemäss der CS-PS 88 514 bzw. der CS-PS 121 079.

Die Verteilung der Lücken 8 in den waagrechten Böden 2 beeinflusst die Ergebnisse nicht wesentlich. Gleiches gilt auch für die Mischintensität oder Eigenschaften der benutzten Extraktionsflüssigkeiten. Die Löcher 8 können nur in einigen Böden 2 vorgesehen sein, und zwar insbesondere im Gebiet des intensiveren Zurückhaltens der Dispersionsflüssigkeit.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

S

2 Blatt Zeichnungen