DD219677A1

DD219677A1 - PACKAGING FOR MATERIAL AND WAX EXCHANGE

Info

Publication number: DD219677A1
Application number: DD25742983A
Authority: DD
Inventors: Kurt Winkler; Erwin Schwarz
Original assignee: Adw Ddr
Priority date: 1983-12-02
Filing date: 1983-12-02
Publication date: 1985-03-13

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kolonnenpackung fuer die Kontaktierung fluider Stoffe, insbesondere auf dem Gebiet der Rektifikation, der direkten Waermeuebertragung und der Reaktionstechnik. Ziel ist die Schaffung einer konstruktiv einfachen, mattenartig stapelbaren Packung. Aufgabe ist die Verwirklichung einer wenig behinderten, druckverlustarmen Hauptstroemungskomponente unter Ausbildung einer groesseren Anzahl von stroemungsteilenden Kanten, bei konsequenter Einhaltung des Prinzips der Verflechtung von Teilstroemungen zur Erzeugung guter Selbstverteilungseigenschaften. Das wird dadurch erreicht, dass zu unterschiedlich grossen offenen Hohlkoerpern verformte Einzelelemente so vertikal gestapelt werden, dass groessere durchgaengige rinnenartige Kanaele entstehen, die sich in ihren Randzonen nur teilweise, jedoch mit einer groesseren Kantenzahl, ueberdecken. Die Erfindung ist in der chemischen, pharmazeutischen und der Lebensmittelindustrie einsetzbar. Fig. 1The invention relates to a column packing for contacting fluid substances, in particular in the field of rectification, the direct heat transfer and the reaction technique. The aim is to create a structurally simple, mat-like stackable pack. Task is the realization of a little obstructed, low-pressure loss Hauptstroemungskomponente to form a larger number of flow dividing edges, while consistently adhering to the principle of intertwining Teilstroemungen to produce good self-distribution properties. This is achieved by vertically deforming individual elements that have been shaped into differently sized open hollow bodies in such a way that larger continuous channel-like channels are formed, which only partially overlap in their peripheral zones, but with a larger number of edges. The invention can be used in the chemical, pharmaceutical and food industries. Fig. 1

Description

Packung für den Stoff* und Wärmeaustausch Anwendungsgebiet der ErfindungPacking for the substance * and heat exchange Field of the invention

Die Erfindung betrifft eine geordnete Kolonnenpackung für die Kontaktierung fluider Stoffe, speziell für die Flüssig-Dampf-Gas) Kontaktierung auf dem Gebiet der Rektifikaton, Absorption, Gasbefeuchtung, der direkten Wärmeübertragung, flüssigflüssig-Extraktion sowie für die Vermischung geringviskoser und zähfließender Komponenten und Phasen mit Einsatzgebieten in der chemischen, pharmazeutischen und Lebensmittelindustrie.The invention relates to an ordered column packing for contacting fluid substances, especially for the liquid-vapor-gas contacting in the field of rectification, absorption, gas humidification, direct heat transfer, liquid-liquid extraction and for the mixing of low-viscous and viscous components and phases with Fields of application in the chemical, pharmaceutical and food industries.

Die Kolonnenpackung zeichnet sich durch eine hohe Intensität des Impulsaustausches und der Stoff- und Wärmeübertragung bei gleichzeitig günstigen Mischungs- und Verteilungseigenschaften und optimal niedrigem Druckverlust aus. JThe column packing is characterized by a high intensity of the momentum exchange and the material and heat transfer with simultaneously favorable mixing and distribution properties and optimally low pressure loss. J

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Es sind bereits Kolonnenpackungen bekannt, die aus mindestens gruppenweise parallel angeordneten, mattenartigen, rinnenbildenden Kontaktelementen aus räumlich verformtem Material oder mit speziell aus Öffnungen ausgeformten Leitvorrichtungen oder auch Streckformstoffen bestehen, die auch alternierend unter verschiedenen, von der Senkrechten abweichenden Winkeln gegeneinander orientiert sein können, dabei Kanäle mit einer Vorzugsströmungsrichtung bildend, wobei zusätzlich durch horizontal und vertikal alternierende Versetzung oder Verdrehung ständig die Strömungsrichtung zwischen benachbarten sowie höhenversetzt darunter und darüber angeordneten Elementen geändert wird, mit dem Ziel einer örtlich guten Durchmischung und einer hohen Austäuschintensität bei optimal niedrigem Druckverlust. Auf dem Gebiet statischer Mischer wird beispielsweise in der PS-CH 578 369 eine Einrichtung beschrieben, die aus schräg alternierend, senkrecht zur größten Flächenausdehnung gegeneinandergesetzten, zickzackartig-dachförmigen Streifen bzw. auch Riffelplatten schichtartig, Pakete bildend, zusammengesetzt ist. Die Einbauten sind auch für Stoff- und Wärmeaustauschprozesse einsetzbar, insbesondere für die Reaktionswärmeführung in Kolonnenapparaten, mit dem Ziel der Vermischung von Stoffteilströmen im Einzelelement, wobei nachteilig lediglich zwei Grundströme in einer Ebene schräg aneinander vorbei geführt werden. Nachteilig ist weiterhin, wie auch bei der DE-PS-1 253 673, daß bei symmetrischer Ausbildung der dachförmigen Elemente (mit Querschnitten gleichseitiger oder gleichschenkliger Dreiecke) lediglich quadratische, bestenfalls rechteckig ausgebildete Strömungskanäle entstehen, wobei höhenversetzt von Paket zu Paket, lediglich ein Strömungskanal mit vier vor- oder nachgeordneten anderen Kanälen kommunizieren kann. In einer Anzahl von Kolonnenpackungen mit zickzackartig-dachförmig gewinkelten perforierten Mattenmaterialien und bevorzugt orientierter Hauptströmungsrichtung, wie in der DD-WP 82 457 und in der Patentanmeldung DD-WP 206 326 wird versucht, über zusätzliche Durchtrittsöffnungen mit angebrachten Leitvorrichtungen, vorzugsweise als dreiseitig herausgebrochene kleinere Schnittflächen oder dachartig über zwei Schnittflächen herausgeformte Abdeckung, zwischen den Mattenschichten eine zusätzliche Prallwirkung und Vermischung des Stromes durch ein Elen\ent mit benachbarten Elementen zu erreichen. Nachteilig ist dabei, daß durch Leiteinrichtungen mit ihrem relativ starken Anstellwinkel zur Hauptströmungsrichtung zusätzliche Druckverluste in der in ihrer Ausbildung gestörten Kanalströmung entstehen. Neben der nicht ausreichend konsequenten Verwirklichung einer Strömungsverflechtung sind die Leiteinrichtungen auch bevorzugte Angriffsorte korrosiver Einflüsse.There are already known column packings which consist of at least in groups arranged in parallel, mat-like, channel-forming contact elements of spatially deformed material or with specially formed from openings guiding devices or stretched moldings, which may also be alternately oriented at different, deviating from the vertical angles against each other, thereby Forming channels with a preferred flow direction, wherein in addition by horizontally and vertically alternating displacement or rotation constantly the flow direction between adjacent and vertically offset below and above arranged elements is changed, with the aim of a locally good mixing and a high Ausauschintensität with optimally low pressure drop. In the field of static mixers, for example, a device is described in PS-CH 578 369, which consists of obliquely alternating, perpendicular to the largest surface area set against each other, zigzag-like roof-shaped strip or corrugated plates layered, forming packages composed. The internals can also be used for material and heat exchange processes, in particular for the reaction heat conduction in column apparatus, with the aim of mixing partial streams of material in the single element, wherein disadvantageously only two basic flows are guided obliquely past one another in a plane. Another disadvantage is, as in DE-PS-1 253 673, that with symmetrical design of the roof-shaped elements (with cross-sections equilateral or isosceles triangles) only square, at best rectangular flow channels formed, with height offset from packet to package, only a flow channel can communicate with four upstream or downstream other channels. In a number of column packs with zigzagged-roof-shaped angled perforated mat materials and preferably oriented main flow direction, as in DD-WP 82 457 and in the patent application DD-WP 206 326 is attempted via additional openings with attached guide devices, preferably as three-sided broken smaller cut surfaces or cover-like cover formed over two cut surfaces, to achieve an additional impact effect between the mat layers and mixing of the current through an element with adjacent elements. A disadvantage is that caused by Leiteinrichtungen with their relatively strong angle to the main flow direction additional pressure losses in the disturbed in their formation channel flow. In addition to not sufficiently consistent implementation of flow entanglement, the directors are also preferred types of attack corrosive influences.

In einer Veröffentlichung (R. Manteufel, Verfahrenstechnik 10 (1975) 6,381-86) werden die Vorzüge einer sogenannten Impulspackung ausgewiesen, die aus pyramidenstumpfartigen einzelnen Formhohlkörpern derartig zusammengesetzt ist, daß räumlich alternierende Querschnittsänderungen im und am Element austauschfördernde Wirkungen erzeugen. Die Packung besitzt gute Selbstverteilungseigenschaften, die allerdings statistisch und nicht über den Kolonnenquerschnitt mit gezieltem Richtungswechsel erzeugt werden. Unvorteilhaft ist, daß die Einzelelemente in kleinsten Einheiten orientiert gepackt werden müssen. Eine druckverlustarme intensive und großräumige Quervermischung durch zwangsweise Strömungsverzweigung auf benachbarte Austauschelemente tritt auch bei einer Packung (DD-WP 145 154), erzeugt aus geneigten, pyramidale Grundkörper ausbildende Flächenelemente zur Führung örtlich auftretender Kreuz-Gegenströme, nichtauf. Ejn weiterer Vorschlag (DD-WP 204 851) vereinigt^war die Vorteile einer zwangsweise erzeugten Impulswirkung im Element bei gleichzeitiger alternierender Querauslenkung der Strömung innerhalb einzelner, in der Hauptströmungsrichtung aufeinanderfolgender Packungspakete bei fertigungsgünstiger Herstellung aus Mattehmaterial, besitzt aber andererseits auch den herstellungstechnischen Nachteil einer Erfordernis von komplizierten, Durchdringungskörper ausbildende verwundener und in sich verstreckter Flächen, mitunter auch gekrümmter Biegekanten. ' · In a publication (R. Manteufel, Process Engineering 10 (1975) 6,381-86) the benefits of a so-called pulse packing are identified, which is composed of truncated pyramidal hollow moldings such that spatially alternating cross-sectional changes in and on the element produce exchange-promoting effects. The packing has good self-distribution properties, which however are generated statistically and not over the column cross-section with a targeted change of direction. It is unfavorable that the individual elements must be packed in the smallest units oriented. A pressure loss intensive and large-scale cross-mixing by forced flow branching on adjacent exchange elements also occurs in a package (DD-WP 145 154), generated from inclined, pyramidal body forming surface elements for guiding locally occurring cross-countercurrents, not up. Another proposal (DD-WP 204 851) united ^ was the advantages of a compulsorily generated momentum effect in the element with simultaneous transverse deflection of the flow within individual, in the main flow direction successive pack packages in production-moderate production of matte material, but on the other hand also has the manufacturing disadvantage of a requirement from complicated, penetrating bodies forming twisted and stretched surfaces, sometimes also curved bending edges. '·

Damit folgt, daß das Problem einer Schaffung druckverlustarmer Packungen mit rinnenartig-kanalisierter Strömungsführung bei alternierender querverteilender Richtungsauslenkung, mit Ausbildung einergrößeren Anzatit von Kanten für die Neu- und Umverteilung auch höherer Flüssigkeitsanteile auf benachbarte und in Strömungsrichtung nachfolgende Elemente, bei gleichzeitig einfacher Fertigbarkeit aus verfügbaren Plattenvoll- oder Mattenmaterial, bisher noch nicht befriedigend gelöst ist.It follows that the problem of creating pressure loss packs with trough-channeled flow guidance with alternating transverse distribution directional deflection, with formation of a larger Anzatit of edges for the new and redistribution even higher proportions of liquid adjacent and downstream flow elements, at the same time easily manufacturability from available Plattenvoll - or mat material, so far not yet solved satisfactorily.

Ziel der Erfindung . ^v ' ' · 'Object of the invention. ^v '' · '

Das Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer konstruktiv und fertigungstechnisch einfachen mattenartigen Kolonnenpackung mit im Vergleich zu bekannten Lösungen erniedrigtem Verhältnis von Druckverlust zu Austauschwirksamkeit.The aim of the invention is to provide a design and manufacturing technology simple mat-like column packing with reduced compared to known solutions ratio of pressure loss to exchange efficiency.

Aufgabe der Erfindung ' ,Object of the invention ',

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch Anordnung von senkrecht zur Kolonnenachse in Schichten zusammengesetzten Einzelelementen eine Kolonnenpackung zu entwickeln, die gute Selbstverteilungseigenschaften für beide Phasen über den · Kolonnenquerschnitt bei Einhaltung einer Vorzugsrichtung für das spezifisch leichtere und geringer viskose Fluid, bezogen auf die Kolonnen-oder Reaktorachse, erlaubt.The object of the invention is to develop a column packing by arranging individual elements assembled in layers perpendicular to the column axis, which has good self-distribution properties for both phases over the column cross-section while maintaining a preferred direction for the specifically lighter and less viscous fluid, based on the columns. or reactor axis, allowed.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß durch die alternierende Anordnung von Strömungskanälen unterschiedlichen Querschnitts erreicht wird, daß gezielt örtlich periodische Strömungsräume für das spezifisch leichtere Fluid (z.B. Dampf, Gas) und Zonen vorwiegender Flüssigkeitsführung unter Erzeugung innerer Rezirkulation entstehen. Durch eine fertigungsgunstige, parallele Anordnung der Biegekanten und einer größeren Anzahl der sich von Paket zu Paket überschneidenden Kanten, mit einer erhöhten Anzahl von Abtropfpunkten bei partieller Gegenstromführung beider Phasen erfolgt eine mischungsintensive Verflechtung von Teilströmen unter Beibehaltung einer Hauptströmungsrichtung, die durch vorteilhafte Ausbildung spitze Winkel einschließende Zwickelräume zur Sammlung der Flüssigkeit hervorrufen.According to the invention, this is achieved by the fact that the alternating arrangement of flow channels of different cross-section results in targeted localized periodic flow spaces for the specific lighter fluid (e.g., vapor, gas) and zones of predominant fluid conduction to produce internal recirculation. By a fertigungsgunstige, parallel arrangement of the bending edges and a larger number of intersecting from package to package edges, with an increased number of drip points in partial countercurrent flow both phases a mixing-intensive interweaving of partial flows while maintaining a main flow direction, which includes by advantageous embodiment acute angle Create gussets to collect the fluid.

Dünnwandiges streifenartiges Kontaktplatten-oder -mattenmaterial, speziell bestehend aus Streckformstoffen, wird so zickzackartig-dachförmig zusammengefügt, daß Hohlkörper unterschiedlichen Volumens, bei jedoch gleichgroßen, in der Hauptströmungsrichtung beidseitig offenen Grund- und Deckflächen mit mindestens vier Seiten entstehen, die zum Vektor der Hauptströmungsrichtung parallel oder unter einem spitzen positiven Winkel so orientiert sind, daß die benachbarten Elemente einer benachbart parallel angeordneten Schicht dazu zentralsymmetrisch gespiegelt unter gleichem, jedoch negativ /ur Hauptströmungsrichtung spitzem Winkel angeordnet sind. Die Elemente einer Schicht weisen dabei mit ihren zickzackartig dachförmigen Flächen, bezogen auf eine Kollonenquerachse, alternierend spitze und stumpfe Winkel auf, dabei versetzte Hohlkörper mit rhomboidalen, rechteckigen oder quadratischen Querschnitten bildend. Einzelne, aus Schichten gebildete Pakete werden übereinander, vorzugsweise in Richtung des Hauptströmungsvektors, unter einem von einer Geraden in Querrichtung unterschiedlichen Winkel so gedreht gestapelt, daß sich die Elemente eines Paketes mit den Elementen des in Strörnüngsrichtung hachgeordneten Paketes an ihren Kanten jeweils mindestens sechsmal punktförmig überschneiden, wobei jedes Element eines Paketes mit mindestens fünf Elementen des anderen Paketes etwa gleichteilig oder zu <Thin-walled strip-like contact plate or mat material, especially consisting of expanded materials, is joined together in a zigzag-shaped roof, so that hollow bodies of different volumes, but of equal size, open in the main flow direction on both sides open base and top surfaces with at least four sides parallel to the vector of the main flow direction or oriented at an acute positive angle so that the adjacent elements of a layer arranged adjacent parallel thereto are arranged center-symmetrically mirrored under the same, but negative / ur main flow direction at an acute angle. The elements of a layer in this case have with their zigzag roof-shaped surfaces, with respect to a Kollonenquerachse, alternating acute and obtuse angles, thereby forming offset hollow body with rhomboidal, rectangular or square cross-sections. Individual packets formed from layers are stacked one above the other, preferably in the direction of the main flow vector, at an angle different from a straight line in the transverse direction, such that the elements of a packet intersect with the elements of the bundle in the direction of flow at least six times at their edges where each element of a packet with at least five elements of the other packet is approximately equal or <

unterschiedlichen Flächenanteilen in Verbindung steht.different areas shares in connection.

Besonders günstige Wirkungen entstehen durch die Ausbildung unterschiedlich großer Kontakträume, wobei das spezifisch leichtere Fluid energieverlustarm durch rinnenartige Kanäle größeren Querschnitts strömen kann, sowohl im Inr/eren der Elemente einer Schicht, als auch durch Elemente vor- und nachgedrdneter Schichten. Die spezifisch schwerere Phase bewegt sich bevorzugt entlang der reibenden Wandflächen) besonders in den Zwickelräumen. Hierbei entsteht eine austauschfördernde interne Rezirkulation, die von der Hauptströmung weitgehend abgetrennt ist und die Packung auch für die Prozeßführung unter Vakuum empfiehlt. Sowohl die unterschiedliche Symmetrie als auch (in anderen Varianten) unregelmäßige Begrenzung und Neigung der Kontakträume, im Maßstab kleinerer Elementareinheiten, garantiert erfindungsgemäß trotz bevorzugter Strömungsführung für eine Phase einen guten Ausgleich sich etwaiger radial ausbildender Ungleichyerteilungen beider Fluide. Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Packung bestehen in der einfachen Gestaltung der Einzelelemente und in ihrer fertigungsgünstigen Streifenanordnung bei einander parallelen Biegekannten, wobei Sowohl schneidende als auch kantende Verformungstechnologien in einem Arbeitsgang einsetzbar sind.Particularly favorable effects arise from the formation of contact areas of different sizes, wherein the specific lighter fluid can flow through low-energy losses through channel-like channels of larger cross-section, both in the elements of a layer, and also by elements upstream and downstream. The specific heavier phase preferably moves along the rubbing wall surfaces), especially in the gusset spaces. This creates an exchange-promoting internal recirculation, which is largely separated from the main flow and recommends the packing also for process control under vacuum. Both the different symmetry and (in other variants) irregular limitation and inclination of the contact spaces, on the scale of smaller elementary units, according to the invention guarantees, despite preferred flow guidance for one phase, a good compensation of any radially forming unevenness distributions of the two fluids. Further advantages of the packing according to the invention consist in the simple design of the individual elements and in their production-favorable strip arrangement with mutually parallel bending known, wherein both cutting and edging deformation technologies can be used in a single operation.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörenden Zeichnungen zeigen:The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. The accompanying drawings show:

Fig. 1: Zwei herausgehobene Streifen einer Elementschicht in Schrägaufsicht mit dem Grundkörper rhomboidales geradesFig. 1: Two highlighted strips of an element layer in oblique supervision with the main body rhomboidal straight

Prisma; im Verbund eines Packungspaketes (einer Elementschicht), ,Prism; in the assembly of a packing package (an element layer),,

Fig.2: wie Fig. J, jedoch mit dem Grundkörper rhomboidales schiefes Prisma, Fig. 3: Aufsicht auf zwei übereinanderliegende Elementschichtstreifen, Fig.4: wie Fig.3, jedoch mit zentralsymmetrischer Spiegelung der Elementstreifen, Fig. 5: Elementarzelle der Packung nach Fig. 1 und 3, Fig.6: auf Fig.4 übertragene Elementarzelle gemäß Fig. 5 undFig. 2: like Fig. J, but with the main body rhomboidal oblique prism, Fig. 3: plan view of two superimposed element layer strips, Figure 4: as in Figure 3, but with centrally symmetric reflection of the element strips, Fig. 5: unit cell of the pack 1 and 3, Figure 6: transferred to Figure 4 unit cell according to FIG. 5 and

Fig.7: wie Fig.3, jedoch mit in Querrichtung lediglich zueinander versetzt angeordneten Elementstreifen. Anhand der Zeichnungen werden vier Ausführungsmöglichkeiten erläutert, ohne dadurch das Wesen der Erfindung einzuschränken. Die Erfindung besteht aus innerhalb eines Rohres oder Kolonnenmantels angeordneten unperforierten oder perforierten Elementstreifen 1, die so um Biegekanten 2 verformt sind, daß mehrere offene Grund- und Deckflächen bildende, untere und obere Kanten 3 innerhalb eines Streifens in Querrichtung aufeinanderfolgend zueinander spitze, stumpfe und angenähert oder genau rechte Winkel bilden (Fig. 1 und 3). Die längs einer der beiden Diagonalen eines Elements 4 verlaufende Querachse ist dabei Bestandteil einer durch die Biegekanten 2 (Fig. 1) verlaufenden Symmetrieebene für die beiden zueinander gehörenden Streifen 1 und V. In einer Elementschicht 5 entstehen dabei rhomboidale gerade Prismen, die jeweils zueinadoi um 90° verdreht und versetzt sind. Zwischen zwei jeweils einander zugeordneten Elementstreifen 1 und 1' entstehen als Hohlkörper Quader, die jeweils um einen halben spitzen Öffnungswinkel der offene Grund- und Deckflächen bildenden Rhomben zueinander verdreht sind. Die erfindungsgemäße entstehenden Zwickelräume zweier benachbarter Schichten überlappen sich jeweils in den Randzonen der Elemente 4, dabei im Inneren der Elemente 4 größere Freiräume für eine wenig behinderte, druckverlustarme Strömung des spezifisch leichteren Fluids lassend. Mit der in Fig. 5 gemäß Fig. 1'und 3 festgelegten ^FIG. 7: as in FIG. 3, but with element strips offset in the transverse direction only relative to one another. With reference to the drawings, four possible embodiments are explained, without thereby limiting the essence of the invention. The invention consists of unperforated or perforated element strips 1 arranged within a tube or column jacket, deformed about bending edges 2 such that a plurality of open bottom and top surfaces forming bottom, top and bottom edges 3 within a strip in the transverse direction are successively pointed, blunt and approximate or make right angles (FIGS. 1 and 3). The transverse axis extending along one of the two diagonals of an element 4 is part of a plane of symmetry extending through the bending edges 2 (FIG. 1) for the two mutually associated strips 1 and V. In an element layer 5, rhomboidal straight prisms are created, each being zueinadoi order 90 ° twisted and offset. Between two mutually associated element strips 1 and 1 'arise as a hollow body cuboids, which are each rotated by half an acute opening angle of the open base and top surfaces forming rhombs to each other. The resulting gusset spaces of two adjacent layers overlap in each case in the edge zones of the elements 4, thereby leaving inside the elements 4 larger free spaces for a little disabled, low-pressure flow of the specific lighter fluid. With the in Fig. 5 according to Fig. 1'und 3 set ^

-3- 257429-3- 257429

Elementarzelle der Packung ist ersichtlich, daß jede Kante 3 mindestens in zwei Punkten von einer entsprechenden Kante der vor- oder nachgeordneten Elementschicht geschnitten wird, so daß eine größere Anzahl von Tropfkanten 6 für eine günstige Neuverteilung des spezifisch schwereren Fluids entsteht. Im Beispiel sind je Elementarzelle.über zwei Schichten 5 zwölf Berührungspunkte 7 enthalten (8 im Zelleninneren, 4 auf dem Zellenrand). Es resultieren zwölf Tropfkanten 6. In einer Abänderung dieses Prinzips sind die beiden Elementstreifen 1 und 1' in Querrichtung, von Streifen 1 zum benachbarten Streifen 1'um jeweils die Strecke einer kürzeren oder längeren Basislinie (abhängig von der Orientierung der Rhomben) gegeneinander verschoben (Fig.4), so daß als Kontakträume auch unregelmäßig geformte Polyeder (lediglich mit einer zentralen Symmetrieachsein einem Element 4) entstehen. In dieser Anordnung sind immerhin noch sechs Berührungspunkte 7 (4 im Inneren der Elementarzelle gemäß Fig. 5,2 auf deren Rand) mit acht Tropfkanten 7 (Fig. 6) vorhanden. Eine besonders günstige, lagestabile Anordnung der Elementstreifen 1 entsteht, wenn diese gemäß Fig. 7, als Streifen V um die Querachse gespiegelt, jedoch 1 gegenüber 1' um die Strecke der längeren Basislinie versetzt so in der Elementschicht gestapelt werden, daß die Scheitelpunkte der gebildeten spitzen und stumpfen Winkel koinzidieren. Dabei erhöht sich zweckmäßig die Anzahl der bevorzugt flüssigphaseführenden spitzwinkligen Zwickelräume, die Zahl der Berührungspunkte in der mit Fig. 5 gebildeten ursprünglichen Elementarzelle auf 18, dabei gleichzeitig größere Hohlkörper als Elemente 4 für die bevorzugte Strömung des spezifisch leichteren Fluids (größere Vermischungsräume in Querrichtung) freilassend. Eine weitere Abänderung entsteht dadurch, daß die Biegekanten 2 gegen die Vertikale unter spitzem Winkel geneigt sind, sowohl alternierend von Streifen 1 zu Streifen 1'innerhalb einer Schicht 5, als auch unter dem gleichen spitzen Winkel von Schicht zur angrenzenden Schicht 5, jedoch bei unter spitzem Winkel verschiedener Ausrichtung im Raum (Fig. 2). Dabei entsteht in unterschiedlichen horizontalen Schnittebenen einer Schicht 5 ein Fig.4 analoges Schnittbild. Die unterschiedlich geneigten Biegekanten 2 innerhalb einer Schicht berühren sich dabei punktförmig, an ihren horizontalen unteren und oberen Kanten 3 Elementarzellen gemäß Fig. 6 bildend.Unit cell of the package is seen that each edge 3 is cut at least in two points by a corresponding edge of the upstream or downstream element layer, so that a larger number of drip edges 6 for a favorable redistribution of the specific heavier fluid arises. In the example, per elementary cell over two layers 5 are contained twelve touch points 7 (8 in the cell interior, 4 on the cell edge). This results in twelve drip edges 6. In a modification of this principle, the two element strips 1 and 1 'in the transverse direction, from strip 1 to the adjacent strip 1' by each the distance of a shorter or longer baseline (depending on the orientation of the rhombs) against each other ( 4), so that as contact spaces also irregularly shaped polyhedra (only with a central Symmetrieachsein an element 4) arise. In this arrangement, there are at least six points of contact 7 (4 in the interior of the unit cell according to FIG. 5.2 on its edge) with eight drip edges 7 (FIG. 6). A particularly favorable, positionally stable arrangement of the element strips 1 is formed when these are mirrored as shown in FIG. 7, as strips V around the transverse axis, but offset from 1 'by the distance of the longer base line so stacked in the element layer that the vertices of the formed Pointing and obtuse angles coincide. It expediently increases the number of acute-phase acute gussets, the number of points of contact in the original unit cell formed with FIG. 5 to 18, thereby releasing larger hollow bodies as elements 4 for the preferred flow of the specifically lighter fluid (larger mixing spaces in the transverse direction) , A further modification arises from the fact that the bending edges 2 are inclined at an acute angle to the vertical, both alternating from strip 1 to strip 1 'within a layer 5, and at the same acute angle of layer to the adjacent layer 5, but at below acute angle of different orientation in space (Fig. 2). This results in different horizontal sectional planes of a layer 5 a Fig.4 analog sectional image. The differently inclined bending edges 2 within a layer touch each other punctiform, forming elementary cells according to FIG. 6 at their horizontal lower and upper edges 3.

Die spitzen Winkel der zwischen den Streifen 1 und V gebildeten Rhomben liegen vorzugsweise im Bereich zwischen 45° und 75°, bei gleich oder ungleichlanger Ausbildung zweier in Querrichtung aufeinanderfolgenden Kanten 3, vorzugsweise in ' Verhältnis 1:1 bis 1:1,5. Das Verhältnis der Länge der vertikalen Kante 2 zu einer längeren Kante 3 beträgt 3:1 bis 5:1. Die Wirkungsweise der erfindungsgemißen Einrichtung ist wie folgt:The acute angles of the diamonds formed between the strips 1 and V are preferably in the range between 45 ° and 75 °, with the same or uneven formation of two successive edges 3 in the transverse direction, preferably in a ratio of 1: 1 to 1: 1.5. The ratio of the length of the vertical edge 2 to a longer edge 3 is 3: 1 to 5: 1. The operation of the device according to the invention is as follows:

Die erfindungsgemäße Packung arbeitet bei Rektifikation und Absorption im Gegenstrom beider Phasen, mit partiellem Gleichstrom in den größeren Kontaktelementen; indertechnischen Reaktionsführung, als Extraktorund Mischer im Gleichstrom beider Phasen, hier vorzugsweise mit Kplbervströrnung. ιThe packing of the invention works in rectification and absorption in countercurrent flow of both phases, with partial direct current in the larger contact elements; Indertechnischen reaction, as extractor and mixer in the DC of both phases, here preferably with Kplbervströrnung. ι

Im ersten Falle steigt der Dampf (das Gas) in senkrechter Hauptrichtung aufwärts und durchdringt die in aufeinanderfolgenden Schichten 5 angeordneten Elemente 4 in zur Hauptachse paralleler Richtung oder in einem spitzen Winkel, alternierend abweichend vor der vertikalen Strömungskomponente. Die Flüssigkeit benetzt die Innen- und Außenflächen eines jeden Elements 4, wobei das Gas tangential scherend auf die Flüssigkeit auftrifft. Die Biegekanten 2 wirken sowohl als Stromteiler und Abreißkanten (für die nächst höhere) als auch als Tropfkanten (für die nächst tiefergelegenen) Schicht 5. Zwischen übereinanderliegenden Elementen 4 wird (mit dem Ausnahmefall identischer Orientierung) konsequent das Prinzip der Stromteilung, -umlagerung und Verflechtung, für beide Phasen gleichermaßen, verwirklicht. Die unter spitzem Öffnungswinkel ausgebildeten Zwickelräume der Elemente 4 sind bevorzugte Sammlungsorte für die flüssige Phase und sorgen für deren gute Querverteilung innerhalb der Packung.In the first case, the vapor (gas) rises in the vertical main direction and penetrates the elements 4 arranged in successive layers 5 in a direction parallel to the main axis or at an acute angle, alternately deviating from the vertical flow component. The liquid wets the inner and outer surfaces of each element 4, with the gas impinging tangentially on the liquid. The bending edges 2 act both as a flow divider and tear-off edges (for the next higher) and as drip edges (for the next lower) layer 5. Between superimposed elements 4 (with the exception of identical orientation) consistently the principle of stream splitting, redistribution and interweaving , realized equally for both phases. The gusset spaces of the elements 4 formed at acute opening angles are preferred collection points for the liquid phase and ensure their good lateral distribution within the pack.

Claims

\ -1- 257 429

Invention claims: -

1. packing for the material and heat exchange, which consists of perpendicular to the column axis in rows and layers regularly ordered, channel-forming individual elements of zigzag-like deformed strip-like full or mane material; thereby forming contact spaces of locally alternating orientation with respect to a preferential direction, characterized in that element strips (1 and 1 ') are combined to form elements (4) in element layers (5), hollow bodies in alternately different orientation, design and dimension, the lower and upper edges (3) produce open horizontal ground and top surfaces with respect to the vertical or at an acute angle inclined body-forming bending edges (2), in this case the edges (3) with each other in the transverse direction of (1) in an alternating order pointed, approximately right and blunt Form angles whose vertices each lie in the bending edges (2). ,.

2. Pack according to item 1, characterized in that the acute angle formed from each of the strip end and T) between two symmetrically mirrored lower and upper edges (3) are preferably in the range between 4S ^ö , and 75 °. ,,, '

3. Pack according to item 1 and 2, characterized in that in each case two successive in the transverse direction edges (3) of a strip (your aspect ratio of preferably 1: 1 to 1: 1.5 have.

4. Pack according to item 1 to 3, characterized in that the element strips (1) relative to their analogs (1 ') transversely offset or mirrored symmetrically and transversely within an element layer (4) .'lnyoorrinet are.

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