Claims (3)
PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS
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.1. Asymmetric rotary disk column, the internals of which are formed by horizontal trays (2) and a vertical insert jacket (3), which extends parallel to the column axis through the entire column and divides the column interior into a mixing space and a transition space and where in mixing space, agitator discs (5) are mounted on a shaft, which are arranged in the mixing space between the individual trays, characterized in that at least some trays (2) have gaps (8), the total free flow area formed by the gaps (8) being in the individual horizontal trays (2) forms 10 to 35% of the total area of each tray (2).
2. Drehscheibenkolonne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lücken (8) kreisförmige Löcher sind.2. Turntable column according to claim 1, characterized in that the gaps (8) are circular holes.
3. Drehscheibenkolonne nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher einen Durchmesser von 1 mm bis 20 mm aufweisen.3. Turntable column according to claim 2, characterized in that the holes have a diameter of 1 mm to 20 mm.
Die Erfindung betrifft eine asymmetrische Drehscheibenkolonne nach dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1.The invention relates to an asymmetric rotary disk column according to the preamble of independent patent claim 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.Known asymmetric rotary disk columns, e.g. according to CS-PS 88 514 or CS-PS 121 079, do have favorable operating properties, such as high efficiency, low energy requirements, good power adjustment and manoeuvrability. In some cases, however, their disadvantage lies in a relatively low output, which is expressed by the total throughput of both liquids per cross-sectional unit of the rotary disk column.
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.By enlarging the transition space next to the mixing space and its horizontal cross-section, the capacity can be increased, but at the same time the longitudinal turbulence increases, which has such an unfavorable effect on the functionality of the column that the advantageous effect of this type of column no longer comes into play . Higher performance can also be achieved by reducing the speed of rotation of the disc stirring elements, but this also leads to a decrease in the effects.
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.The invention is based on the object of avoiding the disadvantages of the known asymmetrical rotary disk column, i.e. increasing the output without impairing its process-related effectiveness and operational properties.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by the features in the characterizing part of patent claim 1 .
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.The advantage of the asymmetric rotary disk column according to the invention is that the dispersing liquid preferably passes through the gaps provided in the individual trays, thereby increasing the column performance without reducing the mixing intensity and thus also the intensity of the material transfer.
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.Measurements have shown that increasing the total free part of the bottom area through the holes does not increase longitudinal mixing and thus does not reduce column performance.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben, die insbesondere zur Extraktion eingesetzt werden. Es zeigen:Exemplary embodiments of the invention, which are used in particular for extraction, are described below with reference to the drawing. Show it:
Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine erste asymmetrische Drehscheibenkolonne;1 shows an axial section through a first asymmetric rotary disk column;
Fig. 2 die Kolonne nach Fig. 1 im Querschnitt;FIG. 2 shows the column according to FIG. 1 in cross section;
Fig. 3 einen Axialschnitt durch eine andere Kolonnenausführung;3 shows an axial section through another column design;
Fig. 4 die Kolonne nach Fig. 3 im Querschnitt.FIG. 4 shows the column according to FIG. 3 in cross section.
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 the column body 1 (Fig. 1), the horizontal trays 2 are installed, through which a shaft 4 passes. The shaft 4 carries a plurality of agitator discs 5 which are located approximately in the middle between two floors 2. A vertical insert jacket 3 divides the floor space into a mixing space, in which the agitator discs are located, and into a transition space.
In den Böden 2 (Fig. 2) sind Lücken 8 durchgeführt.In the floors 2 (Fig. 2) gaps 8 are performed.
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.In the embodiment according to FIGS. 3 and 4, the bottom 2 is attached to the wall of the column jacket 1 and is provided with a bottom slot in which the cutout 7 made on the removable vertical insert jacket 3 is fastened.
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.The base function is taken over jointly by the respective base 2 and its section 7, both of which are provided with gaps 8. Between the vertical insert jacket 3 and the column body 1 are interconnected and removable horizontal partitions 6 which are situated approximately at the level of the agitator disks 5 .
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.In the operation of the asymmetric rotary disk column, two liquids move countercurrently, one of which is called steady liquid because it continuously flows into the column interior 1 and the other one is called dispersion liquid because it is in the form of drops. The drops are kept in the required size and are evenly distributed in the steady liquid by stirring and by the stirring disks 5 mounted on the vertical shaft 4 .
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.The vertical counterflow of the two liquids takes place in the transition space, which is delimited by the insert jacket 3 and the column jacket 1 . In addition, the droplets of the dispersion liquid flow through the gaps 8 made in the horizontal trays 2, which increases the capacity of the asymmetric rotary disk column by 32 to 60% under optimal conditions. The size of the gaps 8 is determined in such a way that, for a given mixing intensity, the axial stirring is not increased.
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.The gaps 8 in the horizontal trays 2, e.g. 5 mm in diameter, increase the free tray area by 8%, which results in an increase in column performance by 32%. With gaps 8 with a diameter of 7 mm, the free area of the tray 2 is increased by 15% and the column output by 60%. A rotary disc column according to CS-PS 88 514 or CS-PS 121 079 served as the reference basis for the column performance.
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.The distribution of the gaps 8 in the horizontal floors 2 does not significantly affect the results. The same applies to the mixing intensity or properties of the extraction liquids used. The holes 8 can be provided only in some trays 2, especially in the area of more intense retention of the dispersion liquid.
55
1010
1515
2020
2525
3030
3535
4040
4545
5050
5555
6060
6565
SS
2 Blatt Zeichnungen2 sheets of drawings