DD151695A1 - DEVICE FOR DISPERSING DESUBLIMABLE SUBSTANCES FROM GAS MIXTURES - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abscheidung desublimierbarer Substanzen aus Gasgemischen, wobei innerhalb eines Systems im Stroemungsweg des Gasgemisches Waermeaustauschflaechen vorgesehen sind. Ziel ist eine Vorrichtung, die mit verringertem anlagentechnischen Aufwand und Energieverbrauch eine Erhoehung der Produktivitaet gestattet. Hierzu soll eine kontinuierliche Arbeitsweise und eine bessere Ausnutzung der Heizwaerme des Gasgemisches erreicht werden. Erfindungsgemaesz sind die Waermeaustauschflaechen jeweils Teil von mindestens zwei nacheinander laengs des Stroemungsweges angeordneten unabhaengig voneinander betreibbaren Kuehlsystemen und ausserdem Mittel zur Umkehr der Stroemungsrichtung und Steuerung der Temperatur des Gasgemisches vorgesehen,wobei die Schaltung der Kuehlsysteme zur Veraenderung der Temperatur des Gasgemisches in Verbindung mit der Umkehr der Stroemungsrichtung des Gasgemisches in Abhaengigkeit vom Abscheidungs- bzw. Abtauprozesz des Desublimats derart sreuerbar ist, dasz jeweils das Kuehlsystem, das in Stroemungsrichtung des Gasgemisches gesehen zuerst angeordnet ist, vollstaendig oder teilweise abgeschaltet und das andere Kuehlsystem gleichzeitig vollstaendig oder teilweise eingeschaltet ist.The invention relates to a device for separating sublimable substances from gas mixtures, wherein heat exchange surfaces are provided within a system in the flow path of the gas mixture. The aim is a device that allows for increased plant engineering effort and energy consumption, an increase in productivity. For this purpose, a continuous operation and a better utilization of the heating of the gas mixture can be achieved. According to the invention, the heat exchange surfaces are each part of at least two independently operated cooling systems arranged one after the other along the flow path and means for reversing the flow direction and controlling the temperature of the gas mixture, wherein the circuit of the cooling systems for changing the temperature of the gas mixture in connection with the reversal of Flow direction of the gas mixture as a function of the deposition or Abtauprozesz the desublimate is so sreuerbar thatZZ each cooling system, which is seen in the flow direction of the gas mixture is arranged first, completely or partially turned off and the other cooling system is simultaneously fully or partially turned on.
Description
Titel der ErfindungTitle of the invention
Vorrichtung zur Abscheidung desublimierbarer Substanzen aus GasgemischenDevice for separating sublimable substances from gas mixtures
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abscheidung desublimierbarer Substanzen aus Gasgemischen, beispielsweise zur Gewinnung von Phthalsäureanhydrid aus Reaktionsabgasen, wobei innerhalb eines gegenüber der Atmosphäre abgeschlossenen Systems im Strömungsweg des Gasgemisches Wärmeaustauschflachen zur Abscheidung des Desublimats vorgesehen sind.The invention relates to a device for the separation of sublimable substances from gas mixtures, for example for the production of phthalic anhydride from reaction exhaust gases, heat exchange surfaces being provided for the deposition of the desublimate within a closed system relative to the atmosphere in the flow path of the gas mixture.
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Es sind bereits Vorrichtungen zum Abscheiden von desublimierbaren Substanzen aus Gasgemischen bekannt, bei denen innerhalb eines von dem überhitzten Gasgemisch durchströmten Gehäuses Kühleinrichtungen angeordnet sind, die im wesentlichen aus Rohren gebildet werden. Die Rohre v/eisen Elemente zur Vergrößerung der für die Wärmeübertragung und die Abscheidung maßgeblichen Flächen auf.Devices are already known for separating desublimable substances from gas mixtures, in which cooling devices are arranged within a housing through which the superheated gas mixture flows and which are essentially formed from tubes. The tubes have elements to increase the areas of heat transfer and deposition.
Bei einer Vorrichtung dieser Art sind zum Abscheiden von desublimierbaren Substanzen aus Dampf- bzw. Gas-Gemischen in einem Gehäuse mit rundem oder polygonem Querschnitt Rohre mit äußeren Längsrippen annähernd vertikal angeordnet (DE-OS 2 537 639). Die Rohre sind in ihren zwischen Rohrboden und gelochten Verteilerplatten liegenden Endbereichen von Räumen umgeben, die zur weitgehend gleichmäßig verteilten, vorwiegend radialen Zu- baw. Abführung des Dampf- bzw. Gas-Gemisches dienen. Hierbei wird das Dampf- bzw. Gas-GemischIn a device of this type, tubes with outer longitudinal ribs are arranged approximately vertically for depositing substances that can be sublimated from vapor or gas mixtures in a housing with a round or polygonal cross-section (DE-OS 2,537,639). The tubes are surrounded in their lying between the tube sheet and perforated distributor plates end portions of spaces that are largely uniformly distributed, mainly radial Zuw. To dissipate the steam or gas mixture serve. This is the vapor or gas mixture
- 2 - 4a - 2 - 4a
im mittleren Bereich der Rohre in Längsrichtung derselben geführt. guided in the central region of the tubes in the longitudinal direction thereof.
Weiterhin ist eine Vorrichtung zum Ausfällen und Trennen eines Materials in Form eines Peststoffes aus einer gasförmigen Mischung bekannt (DE-OS 2 657 363)«Furthermore, a device for precipitating and separating a material in the form of a pesticide from a gaseous mixture is known (DE-OS 2 657 363).
Diese Lösung weist einen fast waagerecht angeordneten länglichen Behälter auf, der an einem Ende wenigstens einen Einlaß für das desublimathaltige Gas und an dem anderen Ende des Behälters wenigstens einen Auslaß für das nach der Abscheidung des Desublimats verbleibende Gas besitzt« Ferner sind an der Außenwandung des Behälters Kanäle für ein Kühlmittel bzw« für ein Heizmittel vorgesehen^ die wenigstens einen regelbaren Bypaß besitzen«This solution comprises an almost horizontally disposed elongate container having at one end at least one inlet for the desublimated gas and at the other end of the container at least one outlet for the gas remaining after the deposition of the desublimate. Further, on the outer wall of the container Channels for a coolant or "provided for a heating medium ^ which have at least one controllable bypass"
Bei beiden technischen Lösungen strömt das überhitzte Gasgemisch zunächst an gekühlten Flächen der Vorrichtung vorbei? wobei sich die desublimierbaren Substanzen in fester Form an diesen Flächen absetzen. Danach wird die Zufuhr des Gasstromes und des Kühlmittels unterbrochen^ die Vorrichtung gegebenenfalls mit Inertgas gefüllt und die Zufuhr eines Heizmediums eingeschaltet. Hierdurch schmilzt das an den gekühlten Flächen fest anhaftende Desubliiaa-t ab und verläßt die Vorrichtung durch eine Austrittsöffnung auf Grund der Schwerkraft in flüssiger Form.In both technical solutions, the superheated gas mixture first flows past cooled surfaces of the device . wherein the desublimable substances settle in solid form on these surfaces. Thereafter, the supply of the gas stream and the coolant is interrupted ^ the device optionally filled with inert gas and switched on the supply of a heating medium. As a result, the desubliah adhering to the cooled surfaces melts and leaves the device through an outlet opening due to gravity in liquid form.
Der Vorteil der technischen Lösung nach DS-OS 2 657 363 gegenüber der Lösung nach DE-OS 2 537 639 besteht darin, daß die Ablagerung des Desublimats an der Behälterinnenwand durch den Bypaß entsprechend der gewünschten Erfordernisse örtlich und zeitlich bestimmt werden kann. Dadurch wird eine Erhöhung der Desublimatausbeute erreicht«'The advantage of the technical solution according to DS-OS 2 657 363 compared to the solution according to DE-OS 2,537,639 is that the deposition of the desublimate can be determined on the inner wall of the container through the bypass according to the desired requirements locally and temporally. This will increase the desublimat yield «'
Beide beschriebenen Lösungen haben den Nachteil, daß der Vorgang der Desublimation und der Vorgang des Abschmelzens des an den gekühlten Flächen der Vorrichtung abgelagerten festen Desublimats zeitlich nur nacheinander ablaufen kann« Durch die diskontinuierliche Arbeitsweisejist die Prozeßzeit relativ hoch und die Produktivität gering. Erst die parallele Anordnung mehrerer gleicher Apparate, bei denen die Vorgänge derBoth solutions described have the disadvantage that the process of desublimation and the process of melting the deposited on the cooled surfaces of the device solid desublimate can run in time only one after the other. By the discontinuous operation, the process time is relatively high and the productivity low. Only the parallel arrangement of several identical apparatus, in which the processes of
Desublimation und des Abschmelzens zeitlich verschoben ablaufen, ermöglicht eine quasikontinuierliche Desublimation. Das erfordert jedoch einen beträchtlichen apparativen Aufwand und hohen Platzbedarf. Außerdem korcmt es in der Regel durch das Füllen der Behälter mit Inertgas vor dem Abschmelzen des Desublimats zu Desublimationsverlusten, die sich ebenfalls Produktivitätsmindernd auswirken.Desublimation and melting occur temporally shifted, allows a quasi-continuous desublimation. However, this requires a considerable expenditure on equipment and high space requirements. In addition, filling the containers with inert gas before melting the desublimate usually results in desublimation losses, which also reduce productivity.
Ein entscheidender Nachteil beider Vorrichtungen bestht weiterhin darin, daß zum Abschmelzen des Desublirnats ein Heizmedium erforderlich ist, dessen Erzeugung mit einem hohen Energieaufwand verbunden ist, während ein Teil der Heizwärme des Gasgemisches nicht genutzt wird, so daß Energieverluste zu verzeichnen sind.A major disadvantage of both devices continues to consist in that for melting the Desublirnats a heating medium is required, the generation of which is associated with a high energy expenditure, while a portion of the heat of the gas mixture is not used, so that energy losses are recorded.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist eine Vorrichtung, die mit verringertem anlagentechnischen Aufwand bei wesentlich verringertem Energieverbrauch eine Erhöhung der Produktivität gestattet.The aim of the invention is a device that allows increased system complexity with significantly reduced energy consumption, an increase in productivity.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bisher bekannten Vorrichtungen mit verhältnismäßig einfachen Mitteln derart zu verändern, daß bei kontinuierlicher Arbeitsweise durch eine bessere Ausnutzung der Heizwärme des Gasgemisches die Erzeugung zusätzlicher Heizwärme für das Aufheizen der 'Flächen zum Abschmelzen des Desublimats entfallen kann.The invention has for its object to change the previously known devices with relatively simple means such that in continuous operation by better utilization of the heat of the gas mixture, the generation of additional heating heat for heating the 'surfaces for melting the desublimate can be omitted.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Wärmeaustauschflächen jeweils Teil von mindestens zwei nacheinander längs des Strömungsweges angeordneten unabhängig voneinander betreibbaren, vorzugsweise jeweils· mit verschiedenen Kühlstufen ausgerüsteten Kollisystemen sind und außerdem Mittel zur UmIcehr der Strömungsrichtung sowie zur Steuerung der Temperatur des Gasgemisches vorgesehen sind. Hier-According to the invention, the object is achieved in that the heat exchange surfaces are each part of at least two sequentially arranged along the flow path independently operable, preferably each · equipped with different cooling stages Kollisystemen and also means for UmIcehr the flow direction and for controlling the temperature of the gas mixture are provided. Here-
bei ist die Schaltung der Kühlesteme zur Veränderung der Temperatur des Gasgemisches in Verbindung mit der Umkehr der Strömungsrichtung des Gasgemisches in Abhängigkeit vom Absehe i dungs- bzw* Abtauprozeß des Desublimats derart steuerbar, daß jeweils das Kühlsystem, das in Strömungsrichtung des Gasgemisches gesehen zuerst angeordnet ist, vollständig, nötigenfalls auch teilweise abgeschaltet und das andere Kühlsystem vorzugsweise gleichzeitig vollständig, nötigenfalls auch teilweise eingeschaltet ist«, Als Mittel zur Steuerung der Temperatur des Gasgemisches können ein oder mehrere Temperaturmeßeinrichtungen im Strömungsweg des Gasgemisches vorgesehen seins die mit der Schaltung der Kühlsysteme in Verbindung stehen«in the circuit of Kühlesteme to change the temperature of the gas mixture in conjunction with the reversal of the flow direction of the gas mixture in dependence on Absehe i tion or * Abtauprozeß the desublimate is controllable such that each of the cooling system, which is seen in the flow direction of the gas mixture is arranged first is complete, if necessary, also partly switched off and the other cooling system preferably at the same time completely, if necessary, also be partially switched on, "As means for controlling the temperature of the gas mixture, one or more temperature measuring devices may be provided in the flow path of the gas mixture s with the circuit of the cooling systems in conjunction stand"
Es ist auch möglich, als Mittel zur Steuerung der Temperatur des Gasgemisches im Strömungsweg des Gasgemisches zwischen den Kühlsystemen ein zusätzliches vorzugsweise aus verschiedenen Kühlstufen bestehendes Kühlsystem anzuordnen, das mit der Temperaturmeßeinrichtung in Verbindung steht«. Das gegenüber der Atmosphäre abgeschlossene System kann im wesentlichen aus einem Behälter bestehen, der am Anfang und Ende des Strömungsweges des Gasgemisches innerhalb des Behälters zur Zu- bzw· Abfuhr des Gasgemisches jeweils mindestens eine Gasdurchtrittsoffnung und zur Abfuhr des flüssigen Desublimats an seiner Unterseite in bekannter Weise mindestens eine mit einem Sammelbehälter verbundene Auslauföffnung aufweist, wobei zur Umkehr der Strömungsrichtung des Gasgemisches die Gasdurchtrittsöffnungen über Absperrorgane v/ahlweise mit mindestens einer Gaszuführungsleitung oder Gasabführungsleitung derart verbindbar sind, daß jeweils die Gasdurchtrittsöffnung bzY/e -öffnungen der einen Seite mit der bzw* den Gaszuführungsleitungen und gleichzeitig die Gasdurchtrittsöffnung bzw© -öffnungen der anderen Seite mit der bzw· den Gasabführungsleitungen in Verbindung stehen.It is also possible, as means for controlling the temperature of the gas mixture in the flow path of the gas mixture between the cooling systems to arrange an additional preferably consisting of different cooling stages cooling system, which is in communication with the temperature measuring «. The closed relative to the atmosphere system may essentially consist of a container at the beginning and end of the flow path of the gas mixture within the container for supply and removal of the gas mixture each at least one Gasdurchtrittsoffnung and for discharging the liquid Desublimats on its underside in a known manner at least one outlet opening connected to a collecting tank, wherein for reversing the flow direction of the gas mixture, the gas passage openings via shut-off v / ahlweise with at least one gas supply line or gas discharge line are connectable such that each of the gas passage opening bzY / e-openings one side with the or * the Gas supply lines and at the same time the gas passage opening or © openings of the other side with the or the gas discharge lines in connection.
Es ist'ferner möglich, daß das gegenüber der Atmosphäre abgeschlossene System im wesentlichen aus zwei Behältern bestehtIt is also possible that the system sealed off from the atmosphere consists essentially of two containers
die jeweils-an der der Verbindung der Behälter gegenüberliegenden Seite zur Zu- bzw. Abfuhr des Gasgemisches jeweils mindestens eine Gasdurchtrittsoffnung und zur Abfuhr des flüssigen Desublimats an seiner Unterseite in bekannter Weise 'jeweils mindestens eine Auslaufoffnung aufweisen, wobei zur Umkehr der Strömungsrichtung des Gasgemisches die Gasdurchtrittsoffnungen über Absperrorgane wahlweise mit mindestens einer Gaszuführungsleitung oder Gasabführungsleitung derart verbindbar sind, daß jeweils die Gasdurchtrittsöffnung bzw« -öffnungen des einen Behälters mit der bzw« den Gaszuführungsleitungen und gleichzeitig die Gasdurchtritt söffnung mit der bzw* den Gasabführungsleitungen in Verbindung stehen.the respective-at the opposite side of the connection of the container for supplying and discharging the gas mixture in each case at least one Gasdurchtrittsoffnung and for discharging the liquid Desublimats on its underside in a known manner 'each have at least one Auslaufoffnung, to reverse the flow direction of the gas mixture Gas Durchtrittsoffnungen on shut-off devices optionally with at least one gas supply line or gas discharge line can be connected such that in each case the gas passage opening or "openings of a container with the or the gas supply lines and at the same time the gas passage opening with the or * the gas discharge lines are in communication.
Die nacheinander längs des Strömungsweges angeordneten Kühlsysteme und das zusätzliche Kühlsystem können innerhalb des bzw* der Behälter vorgesehen sein«.The cooling systems arranged one after the other along the flow path and the additional cooling system can be provided inside the container (s).
Ebenso ist es möglich, daß die nacheinander längs des,Strömungsweges· angeordneten Kühlsysteme und das zusätzliche Kühlsystem außerhalb des bzw. der Behälter vorgesehen sind»It is likewise possible that the cooling systems arranged one after the other along the flow path and the additional cooling system are provided outside the container (s).
Schließlich können die nacheinander längs des Strömungsweges angeordneten Kühlsysteme und das zusätzliche Kühlsystem teilweise innerhalb und teilweise außerhalb des bzw» der Behälter angeordnet sein.Finally, the cooling systems arranged successively along the flow path and the additional cooling system can be arranged partly inside and partly outside the container or containers.
Die Kühlsysteme und das zusätzliche Kühlsystem können aus nacheinander annähernd vertikal angeordneten Rippenrohren bestehen, deren Rippen parallel zur Strömungsrichtung im Strömungsweg des Gasgemisches angeordnet sind» Dabei ist es für den Abscheidungsvorgang zweckmäßig, daß die Anzahl der Rippen an den nacheinander angeordneten Rippenrohren der einzelnen Kühlsysteme 'zunimmt, wobei die Rippenrohre jedes Kühlsystems, die der bzw«, den Gasdurchtritt soff nungen des Gasgemisches zugewandt sind, die kleinste Anzahl an Rippen aufweist»The cooling systems and the additional cooling system may consist of successively approximately vertically arranged finned tubes, the ribs are arranged parallel to the flow direction in the flow path of the gas mixture »It is expedient for the deposition process, that the number of ribs on the successively arranged finned tubes of the individual cooling systems' increases in which the finned tubes of each cooling system, which faces the gas passage openings of the gas mixture, has the smallest number of fins.
Weiterhin ist es vorteilhaft, daß die Unterseite des bzw» der Behälter in Richtung der Auslauföffnung bzw» -öffnungen für das flüssige Desublimat abfällt·Furthermore, it is advantageous for the underside of the container or containers to drop in the direction of the outlet opening or openings for the liquid desublimate.
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Zur Regulierung der Strömungsgeschwindigkeit des Gasgemisches können im Strömungsweg des Gasgemisches ein oder mehrere vorzugsweise quer zur Strömungsrichtung verstellbare Leitbleche angeordnet sein«,One or more, preferably adjustable transversely to the direction of flow baffles to regulate the flow rate of the gas mixture may be placed "in the flow path of the gas mixture,
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, daß die Überhitzungswärme des desublimathaltigen Gasgemisches zum Abschmelzen des on den gekühlten Plächen anliaftenden Desubli« mats ausgenutzt wird«. Hierdurch werden das zusätzliche Heizmedium und die zum Aufheizen dieses Heizmediums erforderliche Energie eingespart* Ebenso ist das Inertgass mit dem die bis~ her bekannten Vorrichtungen vor dem Prozeß des Abschmelzens gespült v/erden mußtens nicht mehr erforderlich« Durch die kontinuierliche Arbeitsweise der Vorrichtung kann die Produktivität stark gesteigert werden«The inventive device has the advantage that the superheating heat of the gas mixture for melting the desublimathaltigen on the cooled Plächen anliaftenden Desubli "is exploited mats" the advantage. As a result, the additional heating medium and the energy required to heat this heating medium are saved * Similarly, the inert gas s with the previously known devices before the process of melting purged s / s had no longer required s "by the continuous operation of the device can productivity is greatly increased «
Ausführungsbeispielembodiment
Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden« In den zugehörigen Zeichnungen zeigenIn the following, the invention will be explained in more detail with reference to an exemplary embodiment
I1Ig* 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die Kühlsysteme innerhalb eines Behälters angeordnet sind undI 1 Ig * 1 is a schematic representation of the device according to the invention, in which the cooling systems are arranged within a container and
Fig* 2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung} bei der zwei Behälter vorgesehen sindj an denen die Kühlsysteme jeweils außerhalb angeordnet sind* .2 shows a device according to the invention in which two containers are provided, on which the cooling systems are respectively arranged outside *.
Wie in Pige 1 dargestellt j besteht die Vorrichtung aus einem Behälter 1 s in dem Kühl systeme 2 und 3 angeordnet sind«, Der Behälter 1 weist an seinen beiden Stirnseiten im vorliegenden Beispiel jeweils eine Gasdurchtritt soffnung 4 bzwa 5 auf$ die über Absperrorgane 6's 7 jeweils mit einer Gaszuführungslei-7 tung 10 und über Absperrorgane 8; 9 mit einer Gasabführungsleitung 11 in Verbindung stehen. Die Unterseite des Behälters 1 fällt zur Abführung des flüssigen Desublimats in Rieh« tung einer Auslauföffnung 12 ab« Diese ist mit einem nicht gezeigten gegenüber der Atmosphäre abgeschlossenen Samme!behälter verbunden« Die beiden Kühlsysteme 2 und. 3 werden imRepresented 1 as shown in Pig e j the device consists of a container 1 s in the cooling systems located 2 and 3 are, "The container 1 has at its two end sides in the present example, each of a gas passage soffnung 4 or a 5 to $ via shut-off 6 ' s 7 each with a Gaszuführungslei-7 device 10 and shut-off valves 8; 9 with a gas discharge line 11 in conjunction. The underside of the container 1 falls off to remove the liquid desublimate in the direction of an outlet opening 12. This is connected to a not shown sealed against the atmosphere Sammle! Container «The two cooling systems 2 and. 3 will be in
vorliegenden Beispiel aus jeweils zwei unabhängig voneinander betreibbaren Kühlstufen 13 und 14. bzw· 15 und 1'6 gebildet und sind symmetrisch zur AuslaufÖffnung 12 angeordnet» Sie bestehen aus nacheinander vertikal im Strömungsweg des Gasgemisches angeordneten Rippenrohren 17» die mit parallel zur Strömungsrichtung des Gasgemisches verlaufenden Rippen versehen sind. Dabei weisen die Rippenrohre 17 jedes Kühlsystems 2; 3» die den Durchtrittsöffnungen 4 bzw. 5 jeweils zugewandt sind, die kleinste Anzahl an Rippen 18 auf. Zu den diesen Rippenrohren 17 jeweils gegenüberliegenden Seiten der Kühlsysteme 2 und 3 nimmt die Anzahl der Rippen 18 zu. Die Kühlstufen 13» 14» 15» 16 sind jeweils über ein Absperrorgan 19{ 20; 21 bzw* 22 mit einer Kühlmittelzuführungsleitung 23 verbunden« Die Kühlstufen sind mit einer gemeinsamen Kühlmittela-bführungsleitung 24 verbunden. Zwischen den beiden Kühlsystemen ist im Strömungsweg des Gasgemisches eine Temperaturmeßeinrichtung 25 angeordnet, die über eine Steuereinrichtung 26 mit den Absperrorganen 19 bis 22 der Kühlmittelzuführungsleitung 23 verbunden verbunden sind. Ein in der Mitte des Behälters 1 im Strömungsweg des Gasgemisches quer zur Strömungsrichtung verstellbar angeordnetes Leitblech 27 dient der Regulierung der Strömungsgeschwindigkeit des Gasgemisches*present example of each two independently operable cooling stages 13 and 14 or · 15 and 1'6 formed and are arranged symmetrically to the outlet opening 12 »They consist of successively arranged vertically in the flow path of the gas mixture finned tubes 17» extending parallel to the flow direction of the gas mixture Ribs are provided. In this case, the finned tubes 17 of each cooling system 2; 3 "facing the openings 4 and 5 respectively, the smallest number of ribs 18. To the these finned tubes 17 respectively opposite sides of the cooling systems 2 and 3, the number of ribs 18 increases. The cooling stages 13 "14" 15 "16 are each connected via a shut-off element 19 {20; 21 and * 22 are connected to a coolant supply line 23. The cooling stages are connected to a common coolant supply line 24. Between the two cooling systems, a temperature measuring device 25 is arranged in the flow path of the gas mixture, which are connected via a control device 26 connected to the shut-off elements 19 to 22 of the coolant supply line 23. A guide plate 27, which is arranged so as to be adjustable transversely to the flow direction in the middle of the container 1 in the flow path of the gas mixture, serves to regulate the flow velocity of the gas mixture *.
Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung, die aus zwei Behältern 28 und 29 besteht. Ihre Gasdurchtrittsoffnungen 30 und 31 sind über die Absperrorgane 6; 7 mit der Gaszuführungsleitung 10 und über die Absperrorgane 8; 9 mit der Gasabführungsleitung 11 verbunden. Die Unterseiten der Behälter verlaufen zur Abführung des flüssigen Desublimats schräg zu jeweils einer Auslauföffnung 32 bzw« 33, die mit einem nicht gezeigten von der Atmosphäre abgeschlossenen Sammelbehälter in Verbindung stehen. Die äußeren Mantelflächen jedes Behälters 28; 29 werden jeweils von einem Kühlsystem 34 bzw· 35 schlangenförmig umgeben« Die beiden Kühlsysteme 34» 35 bestehen im vorliegenden Beispiel aus jeweils drei Kühlstufen 36.bis 38 bzw© 39 bis 41 s wobei jede Kühlstufe jeweils über ein Ab-Fig. 2 shows a device consisting of two containers 28 and 29. Your Gasdurchtrittsoffnungen 30 and 31 are on the shut-off elements 6; 7 with the gas supply line 10 and the shut-off valves 8; 9 connected to the gas discharge line 11. The undersides of the containers extend to discharge the liquid desublimate obliquely to each of an outlet opening 32 and 33, respectively, which are in communication with a collecting vessel, not shown, which is closed off from the atmosphere. The outer circumferential surfaces of each container 28; 29 are respectively surrounded by a cooling system 34 or 35 in a serpentine shape. In the present example, the two cooling systems 34 35 each consist of three cooling stages 36 to 38 or 39 to 41 s .
sperrorgan 42; 43? 44; 45; 46 bzw» 47 mit der Kühlmittelzuführungsleitung 23 verbunden ist* Zur Verbindung der beiden. Behälter 28 und 29 ist eine Yerbindungsleitung 48 vorgesehen, die auf ihren äußeren Mantelflächen eine zusätzliche Kühleinrichtung 49 aufweist β Im vprliegenden Beispiel besteht die zusätzliche Kühleinrichtung 49 aus drei Kühlstufen 50; 51 und 52s die jeweils über ein Absperrorgan 53% 54 bzw« 55 mit der Kühlmittelzuführungsleitung 23 verbunden sindc Innerhalb jedes Behälters 28 bzwe 29 ist im Strömungsweg des Gasgemisches zwischen dem Kühlsystem 34 bzw<> 35 und der Verbindungsleitung 48 jeweils eine Temperaturmeßeinrichtung 56 bzw· 57 vorgesehen, die über Steuereinrichtungen 58 und 59 mit den Absperrorganen 42; 43? 44 bzw«. 45; 46; 47 der Kühlsysteme 34 bzw» 35 und mit den Absperrorganen 53? 54; 55 der zusätzlichen Kühleinrichtung 49 in Verbindung stehen» Die Teniperaturmeßeinrichtungen 56 und 57 können zur Steuerung der Temperatur des Gasgemisches mit Kontaktthermometern ausgerüstet sein«blocking device 42; 43? 44; 45; 46 or »47 is connected to the coolant supply line 23 * To connect the two. Container 28 and 29 is a Yerbindungsleitung 48 is provided, which has an additional cooling device 49 on its outer lateral surfaces β In the vprliegenden example, the additional cooling device 49 consists of three cooling stages 50; Within each container 28 or e 29 is in the flow path of the gas mixture between the cooling system 34 or <> 35 and the connecting line 48 each have a temperature measuring device 56 and 51 and 52 s respectively connected via a shut-off 53 % 54 and 55 respectively with the coolant supply line · 57 provided, which via control devices 58 and 59 with the shut-off valves 42; 43? 44 or «. 45; 46; 47 of the cooling systems 34 and »35 and with the shut-off devices 53? 54; 55 of the additional cooling device 49 are in communication »The temperature measuring devices 56 and 57 can be equipped with contact thermometers for controlling the temperature of the gas mixture«
Erfindungsgemäß laufen in der Vorrichtung gemäß Fig« 1 folgende Vorgänge absAccording to the invention, the following processes take place abs in the apparatus according to FIG
Das über die Gaszuführungsieitung· 10 zugeführte überhitzte Gasgemisch strömt zunächst über das geöffnete Absperrorgan 6 und die Durchtrittsöffnung 4 in den Behälter 1«, Die Absperrorgane 7 und 8 sind dabei geschlossene Die Absperrorgane 19 und 20 der Kühlstufen 13 und 14 sind ebenfalls geschlossen, während über die Absperrorgane 21 und 22 Kühlmittel in das Kühlsystem 3 fließt β Somit strömt das überhitzte Gasgemisch zunächst über das abgeschaltete Kühlsystem 2 und gelangt zu dem eingeschalteten Kühlsystem 3* Hier erfolgt die Desublimation s so daß sich die desublimierbare Substanz an den gekühlten Flächen, im vorliegenden Beispiel an den Rippenrohren 17 und den Rippen 18, in fester Form absetzt» Der Rest des Gasgemisches verläßt die Vorrichtung über die Durchtrittsöffnung 5 j das geöffnete Absperrorgan 9 und die Gasabführung sie it ung 11* Nach beendetem Abtauvorgang bzwe beendeter' Desublimation werden die bisher geschlossenen Ab«The superheated gas mixture supplied via the gas supply line 10 initially flows via the opened shut-off device 6 and the passage opening 4 into the container 1. The shut-off elements 7 and 8 are closed. The shut-off elements 19 and 20 of the cooling stages 13 and 14 are likewise closed, while the obturators 21 and 22 coolant flows into the cooling system 3 Thus, the superheated gas mixture first flows through the shut-off cooling system 2 and reaches the switched-on cooling system 3 * Here, the desublimation s takes place so that the desublimierbare substance on the cooled surfaces, in the present example At the finned tubes 17 and the ribs 18, in solid form settles »The remainder of the gas mixture leaves the device via the passage opening 5 j the opened obturator 9 and the gas discharge they it 11 * After completion Abtau bzwe finished 'desublimation are the previously closed Ab "
sperrorgane 7» 8 und 19; 20 geöffnet und gleichzeitig die bisher geöffneten Absperrorgane 6; 9 und 21; 22 geschlossen. Dadurch kehrt sich die Strömungsrichtung des Gasgemisches um« Das überhitzte Gasgemisch strömt jetzt zuerst über das mit Desublimat behaftete Kühlsystem 3> das zu diesem Zeitpunkt nicht vom Kühlmittel durchströmt wird. Durch die vom überhitzten Gasgemisch mitgeführte Wärmeenergie kommt es dabei zum Abschmelzen des DeSublimats. Das flüssige Desublimat tropft auf die in Richtung der Austrittsöffnung 12 schräg abfallende Unterseite des Behälters 1 und fließt in einen nicht dargestellten Sammelbehälter« Das jetzt bereits vorgekühlte Gasgemisch strömt nunmehr über das eingeschaltete Kühlsystem 2, so daß sich an dessen Flächen die desublimierbare Substanz abscheidet. Der Rest des Gasgemisches verläßt den Behälter 1 über die Durchtrittsöffnung 4· Hat sich nach gewisser Zeit ausreichend Desublimat am Kühlsystem 2 abgelagert und ist das vorher am Kühlsystem 3 abgelagerte Desublimat abgeschmolzen, wird die Strömungsrichtung des Gasgemisches erneut umgekehrt und der beschriebene Vorgang wiederholt sich in gleicher Weise. Der Zeitpunkt der Umkehrung der Strömungsrichtung kann auch über die Messung der Temperatur des Gssgemi» sches durch die Temperaturmeßeinrichtung 25 ermittelt werden» In Abhängigkeit der gemessenen Temperatur ist außerdem eine Steuerung der Absperrorgane 19 bis 22 möglich, so daß über die entsprechende Zu- bzw«, Abschaltung einzelner Kühlstufen die wirksame Fläche der Kühlsysteme 2 und 3 verändert werden kann. Eine Steuerung der Strömungsgeschwindigkeit des Gasgemisches v/ird durch die vertikale Verstellung des Leitbleches 27 .erreicht.shut-off devices 7 »8 and 19; 20 open and at the same time the previously opened shut-off valves 6; 9 and 21; 22 closed. As a result, the flow direction of the gas mixture is reversed. "The superheated gas mixture now flows first over the cooling system 3, which is subject to desublimate, and at which time the coolant does not flow through it. The heat energy entrained by the superheated gas mixture causes the melting of the de-sublimate. The liquid desublimate drips on the sloping in the direction of the outlet opening 12 underside of the container 1 and flows into a collecting tank, not shown «The now already pre-cooled gas mixture now flows through the switched cooling system 2, so that deposits on its surfaces, the desublimierbare substance. The remainder of the gas mixture leaves the container 1 via the passage opening 4. If, after a certain time, sufficient desublimate has deposited on the cooling system 2 and the desublimate previously deposited on the cooling system 3 has melted off, the flow direction of the gas mixture is again reversed and the process described is repeated in the same way Wise. The time of reversal of the flow direction can also be determined by measuring the temperature of the mixture by means of the temperature measuring device 25. In addition, depending on the measured temperature, it is possible to control the shut-off elements 19 to 22, so that the corresponding inlet or outlet, Shutdown of individual cooling stages, the effective area of the cooling systems 2 and 3 can be changed. Control of the flow velocity of the gas mixture is achieved by the vertical adjustment of the guide plate 27.
In der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung laufen die Vorgänge der Desublimation und des Abschmelzens in gleicher Weise wie bereits zu Fig. 1 beschrieben ab. Das überhitzte Gasgemisch tritt zunächst über die Durchtrittsöffnung 30 in den Behälter 28, der von dem zu diesem Zeitpunkt abgeschalteten Kühlsystem 34 umgeben ist«.In the apparatus shown in Fig. 2, the processes of desublimation and melting proceed in the same manner as already described for Fig. 1 from. The superheated gas mixture first passes through the passage opening 30 into the container 28, which is surrounded by the cooling system 34 which is switched off at that time.
-ίο- .222 32-ί-- .222 32
In Abhängigkeit der von der Temperaturmeßeinrichtung 56 gemessenen Temperatur des Gasgemisches wird, falls erforderlich, über die Steuereinrichtung 58 das zusätzliche Kühlsystem 49 der Verbindungsleitung 48 teilweise oder vollständig eingeschalteteDepending on the temperature of the gas mixture measured by the temperature measuring device 56, if necessary, the additional cooling system 49 of the connecting line 48 is partially or completely switched on via the control device 58
Die dadurch erreichte Temperatur des Gasgemisches wird jetzt durch die Temperaturmeßeinrichtung 57 gemessene Hat das Gasgemisch die zur Desublimation erforderliche Temperatur erreicht, setzt sich das Desublimat an der Innenwandung des Behälters 29 abe Macht sich eine Korrektur erforderlich, so kann dies über die Steuereinrichtung 59 durch eine Ein« bzw· Ausschaltung der einzelnen Kühlstufen 50 bis 52 des zusätzlichen Kühlsystems 49 bzwe der einzelnen Kühlstufen 39 bis 41 des Kühlsystems 35 erfolgen*, Die Steuerung kann beispielsweise über Kontaktthermometer realisiert werden« Hat sich nach gewisser Zeit ausreichend Desublimat an der Innenwandung des Behälters 29 abgelagert, wird die Strömungsrichtung des Gasgemisches wie bereits beschrieben umgekehrt, so daß das überhitzte Gasgemisch zuerst durch den Behälter strömt und das an dessen Innenwandung abgelagerte Desublimat durch die mitgeführte Wärmeenergie abschmilzt * Die Temperaturmeß einrichtung 57 zeigt jetzt ans ob sich das Gasgemisch dadurch ausreichend abgekühlt hat und schaltet, wenn erforderlich, über die Steuereinrichtung 59 das zusätzliche Kühlsystem 49 der Verbindungsleitung 48 teilweise oder vollständig eine Dadurch strömt das Gasgemisch mit der zur Desublimation erforderlichen Temperatur in den Behälter 28, an dessen gekühlter Innenwandung sich das Desublimat absetzt«, Der Vorgang wird nach bestimmter Zeit in gleicher V/eise wiederholt, so daß das Desublimat kontinuierlich aus der Vorrichtung gewonnen wird«. Durch die stufenweise Ein- bzw* Ausschaltung der Kühlsysteme 2; 3 bzw. 34; 35 ist auch eine lokale Begrenzung der Desublimation möglich«, Dadurch kann ein Verstopfen des Strömungsweges des Gasgemisches innerhalb des bzw« der Behälter Ii 28; 29 vermieden werden.The temperature of the gas mixture thus achieved is now measured by the temperature measuring device 57 has reached the required for the desublimation temperature of the gas mixture, the desublimate is power, a correction is required on the inner wall of the container 29 from e, this can be via the control device 59 by a A «or · switching off of the individual cooling stages 50 to 52 of the additional cooling system 49 or e of the individual cooling stages 39 to 41 of the cooling system 35 done *, the control can be realized for example via contact thermometer« has sufficient desublimate after a certain time on the inner wall of the container Deposited 29, the flow direction of the gas mixture is reversed as already described, so that the superheated gas mixture first flows through the container and the deposited on the inner wall Desublimat ablated by the entrained heat energy * The temperature measuring device 57 now indicates s if the gas mixture has cooled sufficiently and switches, if necessary, via the control device 59, the additional cooling system 49 of the connecting line 48 partially or completely e thus flows the gas mixture with the temperature required for desublimation in the container 28, at the cooled inner wall "The process is repeated after a certain time in the same way, so that the desublimate is continuously recovered from the device." Due to the gradual activation or deactivation of the cooling systems 2; 3 and 34, respectively; 35 is also a local limitation of the desublimation possible «, Thus, a clogging of the flow path of the gas mixture within the or 'the container Ii 28; 29 avoided.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD22232380A DD151695A1 (en) | 1980-07-02 | 1980-07-02 | DEVICE FOR DISPERSING DESUBLIMABLE SUBSTANCES FROM GAS MIXTURES |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD22232380A DD151695A1 (en) | 1980-07-02 | 1980-07-02 | DEVICE FOR DISPERSING DESUBLIMABLE SUBSTANCES FROM GAS MIXTURES |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD151695A1 true DD151695A1 (en) | 1981-11-04 |
Family
ID=5525100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD22232380A DD151695A1 (en) | 1980-07-02 | 1980-07-02 | DEVICE FOR DISPERSING DESUBLIMABLE SUBSTANCES FROM GAS MIXTURES |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD151695A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3422417A1 (en) * | 1984-06-16 | 1985-12-19 | Kernforschungsanlage Jülich GmbH, 5170 Jülich | METHOD AND DEVICE FOR SEPARATING A GAS COMPONENT FROM A GAS MIXTURE BY FREEZING OUT |
| FR2733436A1 (en) * | 1995-04-27 | 1996-10-31 | Franc Comtoise Ind | Condenser assembly with two thermally insulated superimposed condensers |
-
1980
- 1980-07-02 DD DD22232380A patent/DD151695A1/en unknown
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3422417A1 (en) * | 1984-06-16 | 1985-12-19 | Kernforschungsanlage Jülich GmbH, 5170 Jülich | METHOD AND DEVICE FOR SEPARATING A GAS COMPONENT FROM A GAS MIXTURE BY FREEZING OUT |
| FR2733436A1 (en) * | 1995-04-27 | 1996-10-31 | Franc Comtoise Ind | Condenser assembly with two thermally insulated superimposed condensers |
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