DE10159823A1 - Klammer zur lösbaren Verbindung eines Kolonnenbodens mit einem Auflagering in einer Kolonne - Google Patents

Abstract

Es wird eine Klammer (1) zur lösbaren Verbindung eines Kolonnenbodens (4) mit einem Auflagering (5) in einer Kolonne vorgeschlagen, umfassend einen Bolzen (2) und ein mit dem Bolzen (2) verbundenes Klammerunterteil (3), wobei das Klammerunterteil (3) mindestens eine Öffnung (8) aufweist, durch die eine in der Kolonne befindliche Flüssigkeit abfließen kann.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Klammer zur lösbaren Verbindung eines Kolonnenbodens mit einem Auflagering in einer Kolonne sowie eine Verwendung.
• In thermischen Trennverfahren werden häufig Kolonnen eingesetzt, die als trennwirksame Einbauten Böden, beispielsweise Siebböden, Ventilböden, Dual-Flow-Böden usw. aufweisen. Die Böden müssen lösbar an der Kolonneninnenwand, in der Regel über einen Auflagering, befestigt werden. Hierzu ist es üblich, die Böden mit dem Auflagering zu verschrauben, beispielsweise wie in EP-A 0 856 343 beschrieben. Es ist jedoch auch möglich, die lösbare Verbindung des Bodens mit dem Auflagering mittels Klammern auszuführen.
• Als thermische Trennverfahren kommen insbesondere Rektifikations- und Absorptionsverfahren in Frage. Hierbei ist es häufig erforderlich, thermisch instabile Stoffe zu behandeln, die unter den Verfahrensbedingungen zur Polymerisation neigen. Besonders kritisch sind dabei u. a. die Verbindungselemente zwischen Böden und Auflageringen, d. h. die oben beschriebenen Schrauben oder Klammern.
• Aus EP-A 0 856 343 ist eine Haltevorrichtung für Kolonnenböden bekannt, wobei in mindestens einem Teil der Haltevorrichtung eine Öffnung vorgesehen ist, durch die Flüssigkeit abfließen kann.
• Demgegenüber war es Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Klammer zur lösbaren Verbindung eines Kolonnenbodens mit einem Auflagering in einer Kolonne zur Verfügung zu stellen, die ein sicheres Abfließen von in die Klammer eingedrungener Flüssigkeit gewährleistet und die darüber hinaus einfacher zu montieren ist.
• Demgemäß wurde eine Klammer zur lösbaren Verbindung eines Kolonnenbodens mit einem Auflagering in einer Kolonne gefunden, umfassend einen Bolzen und ein mit dem Bolzen verbundenes Klammerunterteil, wobei das Klammerunterteil mindestens eine Öffnung aufweist, durch die eine in der Kolonne befindliche Flüssigkeit abfließen kann.
• In Stoffaustauschkolonnen, die als teilwirksame Einbauten Böden enthalten, werden in der Regel zur lösbaren Befestigung derselben Auflageringe an der Kolonneninnenwand fest verbunden, üblicherweise verschweißt.
• Die erfindungsgemäße Klammer zur lösbaren Befestigung eines Kolonnenbodens mit einem Auflagering ist einstückig ausgebildet, sie umfaßt einen Bolzen und ein mit demselben verbundenes Klammerunterteil.
• Da die Kolonnenböden regelmäßig horizontal in der vertikal aufrechtstehenden Kolonne eingebaut werden, sind die Bolzen der Klammern in eingebautem Zustand in der Regel ebenfalls vertikal angeordnet.
• Das Klammerunterteil, das mit dem Bolzen beweglich verbunden ist, weist erfindungsgemäß mindestens eine Öffnung auf, durch die Flüssigkeit, die sich in der Kolonne befindet, abfließen kann.
• Die geometrische Ausbildung der Öffnung ist hierbei nicht auf eine bestimmte Form und Größe begrenzt, es ist lediglich erforderlich, dass die Öffnung ausreichend groß ist, dass Flüssigkeit durch dieselbe abfließen kann. Hierfür ist in der Regel ein hydraulischer Durchmesser von 1-15 mm, vorzugsweise 1-7 mm ausreichend. Die Querschnittsform der Öffnung oder Öffnungen in horizontaler Ebene kann grundsätzlich beliebig sein, möglich sind beispielsweise runde, halbrunde oder polygonale Formen.
• Bevorzugt sind der Bolzen und das Klammerunterteil über ein Achsgelenk verbunden, dass in vertikaler Ebene beweglich ist. Dadurch wird der Ein- und Ausbau der Kolonnenböden vereinfacht.
• Bevorzugt sind Bolzen und Klammerunterteil aus Edelstahl ausgebildet, vorzugsweise aus Edelstahl 1.4571 gemäß DIN 17007.
• Die erfindungsgemäße Klammer ist besonders geeignet zur Verwendung für eine Absorptions- und/oder Rektifikationskolonne, in der thermisch instabile Stoffe absorbiert und/oder rektifiziert werden. Die Verschmutzung der Kolonne durch Ablagerungen infolge von Polymerisation der thermisch instabilen Stoffe kann durch Verwendung der erfindungsgemäßen Klammer erheblich reduziert werden.
• Die erfindungsgemäße Klammer eignet sich besonders zur Verwendung in Rektifikations- und/oder Absorptionskolonnen, in denen Stoffgemische, enthaltend einen oder mehrere der Stoffe (Meth)acrylsäure und/oder deren Ester, Acrylnitril und/oder Styrol, behandelt werden.
• Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer Zeichnung und eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
• Es zeigen im einzelnen:
• Fig. 1a einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Klammer
• Fig. 1b einen Querschnitt durch die in Fig. 1a im Längsschnitt dargestellte Ausführungsform,
• Fig. 1c einen Längsschnitt in der senkrecht zur in Fig. 1a dargestellten Schnittebene,
• Fig. 2a einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform einer Klammer nach dem Stand der Technik,
• Fig. 2b einen Querschnitt durch die in Fig. 2a im Längsschnitt dargestellte Ausführungsform und
• Fig. 2c einen Längsschnitt in der senkrecht zur in Fig. 2a dargestellten Schnittebene.
• In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugsziffern gleiche oder entsprechende Vorrichtungsmerkmale.
• Der Längsschnitt in Fig. 1a zeigt eine Klammer 1 mit Bolzen 2 und Klammerunterteil 3, die über ein Achsgelenk 9 miteinander verbunden sind. Die Klammer 1 dient der Befestigung eines Kolonnenbodens 4 an einem Auflagering 5. Der Bolzen 2 ist mittels einer Mutter 6 und einer Dichtung 7 mit dem Kolonnenboden 4 verbunden.
• Die Querschnittsdarstellung in Fig. 1b verdeutlicht die Öffnung 8 im Klammerunterteil 3, wobei zu erkennen ist, dass die Öffnung 8 das Klammerunterteil 3 in vertikaler Richtung desselben vollständig durchdringt.
• Auch die Längsschnittdarstellung in Fig. 1c verdeutlicht die vollständige Ausdehnung der Öffnung 8 in vertikaler Richtung im Klammerunterteil 3.
• Demgegenüber stellt Fig. 2 eine Klammer nach dem Stand der Technik dar. Insbesondere die Querschnittsdarstellung in Fig. 2b sowie die Längsschnittdarstellung in Fig. 2c verdeutlichen, dass das Klammerunterteil 3 keine über die gesamte vertikale Ausdehnung desselben sich erstreckende Öffnung aufweist.
Beispiel
• In einer Rektifikationskolonne zur destillativen Reinigung von Rohacrylsäure, d. h. eines Gemisches, umfassend die nachstehend in Gewichtsprozenten aufgeführten Hauptkomponenten:
  

  Essigsäure	0,04%
  Acrylsäure	17,2%
  Maleinsäureanhydrid	0,7%
  Diphyl	64,0%
  Dimethylphthalat	14,0%
  Diacrylsäure	1,9%
  Wasser	0,015%
  Propionsäure	0,008%
  2-Furfural	0,021%
  Benzaldehyd	0,28%
  Allylacrylat	0,02%
  Benzoesäure	1,4%
  Phenothiazin	0,028%

  mit Dual-Flow-Böden wurden die Dual-Flow-Böden mit erfindungsgemäßen Klammern, entsprechend der schematischen Darstellung in Fig. 1 befestigt. Die Rektifikationskolonne wurde nach einer Laufzeit von 35 Tagen inspiziert. Die Klammern waren polymerfrei.
Vergleichsbeispiel
• In einem Vergleichsversuch wurde dasselbe Ausgangsgemisch in derselben Kolonne rektifiziert, wobei jedoch die Dual-Flow-Böden mit Klammern entsprechend der schematischen Darstellung in Fig. 2 befestigt waren. Die Rektifikationskolonne wurde ebenfalls nach einer Laufzeit von 35 Tagen inspiziert. Die Klammern waren an den Oberseiten der Klammerunterteile mit Polymer verklebt.

Claims (5)

1. Klammer (1) zur lösbaren Verbindung eines Kolonnenbodens (4) mit einem Auflagering (5) in einer Kolonne, umfassend einen Bolzen (2) und ein mit dem Bolzen (2) verbundenes Klammerunterteil (3), wobei das Klammerunterteil (3) mindestens eines Öffnung (8) aufweist, durch die eine in der Kolonne befindliche Flüssigkeit abfließen kann.

2. Klammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (2) mit dem Klammerunterteil (3) über ein Achsgelenk (9) verbunden ist, das in vertikaler Ebene beweglich ist.

3. Klammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus Edelstahl, vorzugsweise aus Edelstahl 1.4571, gebildet ist.

4. Verwendung einer Klammer nach einem der Ansprüche 1 bis 3 in einer Absorptions- und/oder Rektifikationskolonne, in der thermisch instabile Stoffe absorbiert und/oder rektifiziert werden.

5. Verwendung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die thermisch instabilen Stoffe (Meth)acrylsäure und/oder deren Ester, Acrylnitril und/oder Styrol sind.