DE102009008697A1 - Behandlungsbehälter mit Kerzenfilterbodenkonstruktion - Google Patents

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Abstract

Ein Behandlungsbehälter insbesondere für das Reinigen von Flüssigkeiten und/oder Gasen weist eine mit der Behälterwandung (4) verbundenen horizontalen Boden (3), einen vertikalen Zentralträger (1), an welchem der Boden (3) mittig festgelegt ist, sowie einen oder mehrere vorgespannte Zugstäbe (2) auf, welche von dem Zentralträger (1) schräg nach außen oben in Richtung der Behälterwandung (4) verlaufen und dort festgelegt sind.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Behandlungsbehälter mit einem horizontalen Kerzenfilterboden für das Reinigen von Flüssigkeiten und/oder Gasen, insbesondere in einem Schwefelsäureturm.
  • Bei der Herstellung von Schwefelsäure wird die Schwefelsäure im Gegenstrom zu einem Schwefeltrioxid enthaltenden Gasstrom durch einen Berieselungsturm (Absorber) geführt, in welchem ein Teil des Schwefeltrioxid durch die Schwefelsäure absorbiert wird und dadurch deren Konzentration erhöht. Aufgrund des intensiven Kontakts mit der Säure, der Gasgeschwindigkeit und der Berieselungsdichte nimmt das Gas eine geringe Menge an Säure in Form von feinen Tröpfchen oder Nebel auf. Zum Schutz der dem Absorber folgenden Ausrüstungen vor Korrosion und Kondensat sowie im Falle des Endabsorbers zur Vermeidung von Schwefelsäureemissionen müssen diese Tröpfchen weitestgehend abgeschieden werden. Hierzu werden im Gasaustritt des Absorbers Filter installiert. Sehr gute Abscheidungsgrade bieten sogenannte Kerzenfilter, die bspw. aus einem zweilagigen, hohlzylindrischen Drahtgeflecht mit dazwischen angeordneter Glaswolle oder dgl. bestehen. Die Kerzen werden in einen Kerzenboden des auf dem Turm installierten Filtergehäuses eingesetzt, wobei die Kerzen sowohl hängend als auch stehend angeordnet werden können. Die abgeschiedene Säure fließt an der inneren bzw. äußeren Kerzenwand nach unten ab. Sie gelangt in den Turm zurück oder kann separat ausgeschleust werden.
  • Bei bekannten Konstruktionen von Kerzenfilterböden, welche an ihrem Umfang an der Turmwandung festgelegt sind, kommt es in der Mitte des Bodens häufig zu hohen vertikalen Verformungen. Dies ist nachteilig, weil die Filterkerzen dann nicht mehr gerade stehen. Diesen Nachteil hat man durch Versteifungselemen te des Bodens zu beseitigen versucht. Hierfür ist jedoch ein erheblicher Materialaufwand erforderlich. Bei einem Turmdurchmesser von etwa 7 bis 10 Metern würden sehr starke Versteifungselemente erforderlich sein, beispielsweise durch ein System von Haupt- und Sekundärbalken.
  • Aus der DE-PS 974 661 ist beispielsweise ein Düsenfilterboden für Trink- und Brauchwasserfiltration aus parallel nebeneinander angeordneten, durchlochten und mit Bewehrungen versehenen Betonplatten bekannt. Der Versteifung dienen über das ganze Filterbecken hinwegreichende, nur an den gegenüberliegenden Wänden derselben abgestützte, dicht nebeneinander liegende Balken aus vorgespanntem Beton von einfachem oder mehrfachem T-Querschnitt, in deren waagrechten Teil zu beiden Seiten des lotrechten Steges bzw. der lotrechten Stege in gleichmäßiger Verteilung Filterdüsen eingesetzt sind.
  • Aus der DE-PS 1 153 346 ist ein Filterboden in geschlossener oder offener Bauart für die Reinigung von Flüssigkeiten, insbesondere für Druck- und Schnellfilter bekannt, bei welchem zur Vermeidung von Durchbiegungen der Filterboden aus mindestens zwei waagrechten, im Abstand übereinander liegenden sowie mit Durchlassöffnungen versehenen Bodenplatten besteht, welche durch sich zwischen diesen erstreckende Filterelemente kraftschlüssig und biegesteif miteinander verbunden sind.
  • Aus der DE 23 05 564 C2 ist eine Kolonne zum Kontaktieren von Flüssigkeiten und Dampf mit Kolonnenböden bekannt, die längs ihres Umfanges von je einem Umfangsträger gehalten sind, der seinerseits an der Kolonnenwand befestigt ist, wobei jeder Boden Dampfdurchlassöffnungen und längliche Schalen aufweist, welche sich teilweise oberhalb und teilweise unterhalb der aktiven Bodenfläche erstrecken, nach oben hin offen sind und am Schalengrund Flüssigkeitsabgabeöffnungen aufweisen. Um eine Kolonne mit leichter konstruierten Böden zu schaffen, ist vorgesehen, dass jeder Boden einen oder mehrere Stützträger aufweist, die sich längs eines Bodendurchmessers und/oder längs Bodensehnen erstrecken, und dass sich die Schalen von dem Umfangsträger zu einem Stützträger und, im Falle mehrerer Stützträger, zwischen den Stützträgern erstrecken.
  • Aus der DE 197 49 617 A1 ist ein Tragwerk für Gebäude bekannt, bei welchem ermöglicht werden soll, dass an der Aufteilung der Decken und Wände in der Ausführung und/oder zu einem späteren Zeitpunkt für Veränderungen und Variationen Möglichkeiten bestehen, um bei gestiegenem oder geändertem Bedarf der Wohn- oder Nutzfläche Erweiterungen oder Umgestaltungen verwirklichen zu können, wozu Vertikalstützen vorgesehen sind, welche mittels wenigstens eines Rahmens miteinander verbunden sind und wozu das Tragwerk das Gebäudedach sowie Decken und Wände wenigstens teilweise tragend ausgestaltet sind und wozu das Tragwerk durch Dach und/oder Wände und/oder Decken auftretende Zugkräfte aufnehmend ausgestaltet ist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Behandlungsbehälter der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei welchem mit geringem Aufwand ein Durchbiegen des Kerzenfilterbodens wirksam vermieden ist.
  • Diese Aufgabe wird mit der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 insbesondere durch einen vertikalen Zentralträger, an welchem der Boden, insbesondere ein Kerzenfilterboden zur Halterung von Kerzenfiltern, mittig befestigt ist, sowie ein oder mehrere unterhalb des Bodens angeordnete vorgespannte Zugstäbe gelöst, welche von dem Zentralträger aus schräg nach außen oben in Richtung Behälterwandung verlaufen und dort festgelegt, insbesondere verschweißt oder verschraubt, sind.
  • Mit Hilfe der einstellbaren Vorspannung der Zugstäbe kann die Bewegung des mittleren Bereiches des am Außenumfang an der Behälterwandung festliegen den Kerzenfilterbodens, unabhängig von der Belastung, praktisch auf Null gebracht werden. Gleichzeitig wird verhältnismäßig wenig Material für die Kerzenfilterbodenkonstruktion benötigt, so dass mit geringeren Kosten eine einwandfreie Positionierung der Filterkerzen sichergestellt werden kann.
  • Es ist bevorzugt, die Zugstäbe bis zur Behälterwandung führen zu lassen und dort festzulegen.
  • Es ist auch möglich, dass die Zugstäbe von dem Zentralträger aus über mehr als die Hälfte des Behälterradius schräg nach außen oben in Richtung der Behälterwandung bis zu dem Kerzenfilterboden führen und an diesem befestigt sind.
  • In besonderer Ausgestaltung können die Zugstäbe von dem Zentralträger bis zu mehr als 2/3 des Behälterradius nach außen oben in Richtung der Behälterwandung zu dem Kerzenfilterboden führen und dort festgelegt sein.
  • Der Zentralträger kann beispielsweise der Einfachheit halber ein handelsübliches Rohr sein.
  • In dem Kerzenfilterboden ist erfindungsgemäß eine Vielzahl von Aufnahmeöffnungen vorgesehen, um die Kerzenfilter aufzunehmen.
  • In Weiterbildung der Erfindung werden die Aufnahmeöffnungen durch Rohrabschnitte gebildet, wobei vorzugsweise zwischen den Rohrabschnitten Rippen vorgesehen sind, um die Steifigkeit des Kerzenfilterbodens zu erhöhen.
  • Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
  • Es zeigen:
  • 1 schematisch in Schrägansicht einen Kreissektor einer die Erfindung aufweisenden Kerzenfilterbodenkonstruktion
  • 2 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Kerzenfilterboden und
  • 3 einen Teilschnitt durch den Kerzenfilterboden gemäß 2.
  • Bei der in 1 dargestellten Kerzenfilterbodenkonstruktion ist an einem vertikalen z. B. als Rohr ausgebildeten Zentralträger 1 der Filterboden 3 mittig befestigt. Ein oder mehrere vorgespannte Zugstäbe 2 führen von einer unterhalb des Kerzenfilterbodens 3 liegenden Stelle des Zentralträgers 1 schräg nach außen oben in Richtung der Behälterwandung 4 und sind dort befestigt, bspw. verschweißt oder verschraubt.
  • Da der Kerzenfilterboden selbst an seinem Außenumfang an der Behälterwandung 4 festgelegt ist, müssen die Zugstäbe 2 nicht direkt an der Behälterwandung 4 angebracht werden, sondern können auch von dem Zentralträger 1 aus nur bis über mehr als die Hälfte oder bis zu mehr als etwa 2/3 des Behälterradius nach außen oben in Richtung der Behälterwandung 4 bis zu dem Kerzenfilterboden 3 führen und dort befestigt sein. Im dargestellten Fall ist der als einziger sichtbare Zugstab 2 bis zur Behälterwandung 4 geführt und dort festgelegt. Die Anzahl der insgesamt eingesetzten Zugstäbe 2 kann an die jeweiligen Belastungsverhältnisse angepasst werden. Vorzugsweise werden 3 oder 6 gleichmäßig über dem Umfang des Zentralträgers 1 verteilte Zugstäbe 2 vorgesehen.
  • Die hier nicht dargestellten Kerzenfilter werden in Aufnahmeöffnungen 5 eingehängt, wobei sie entweder nach unten durch den Kerzenfilterboden 3 durchhängen oder nach oben von diesem vorstehen können. Unter dem Kerzenfilterboden 3 sind Verstärkungsrippen 6 vorgesehen, um die Steifigkeit des Bodens 3 zu erhöhen.
  • Die Zugstäbe 2 werden vorab an dem Kerzenfilterboden 3 angebracht, wobei hierzu der Kerzenfilterboden 3 auf den Kopf gelegt und die Zugstäbe 2 angebracht werden. Durch eine entsprechende Vorspannung der Zugstäbe 2 wird sichergestellt, dass beim Einsetzen des Kerzenfilterbodens 3 in den Schwefelsäureturm im Zentrum des Bodens keine vertikale Verschiebung auftritt.
  • Wie aus 2 ersichtlich ist, kann unter maximaler Ausnutzung der Fläche des Kerzenfilterbodens 3 eine Vielzahl von Aufnahmeöffnungen 5 vorgesehen sein. Werden in einem bestimmten Anwendungsfall nicht entsprechend viel Kerzenfilter benötigt, können einzelne Aufnahmeöffnungen 5 durch Blinddeckel 7 oder dgl. verschlossen werden. Die gestrichelt angedeuteten Zugstäbe 2 sind an einem zentralen Rohr 8 befestigt, das als Zentralträger 1 dient.
  • Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform sind die Aufnahmeöffnungen 5 als Rohrabschnitte 9 ausgebildet, die durch den Kerzenfilterboden 3 hindurchgesteckt und bspw. mit diesem verschweißt sind. Auf die zusätzlichen Verstärkungsrippen 6 an der Unterseite des Kerzenfilterbodens 3 kann in diesem Fall verzichtet. Es hat sich herausgestellt, das es bei Verwendung der Zugstäbe 2 zur Verhinderung der Durchbiegung ausreicht, die Rohrabschnitte 9 über entsprechend kurze Rippen 10 zu verbinden. Hierdurch lässt sich das Gewicht des Kerzenfilterbodens 3 und damit die Kosten erheblich reduzieren.
    • 1
    Zentralträger
    2
    Zugstäbe
    3
    Kerzenfilterboden
    4
    Behälterwandung
    5
    Aufnahmeöffnungen
    6
    Verstärkungsrippen
    7
    Blinddeckel
    8
    Rohr
    9
    Rohrabschnitte
    10
    Rippen
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 974661 [0004]
    • - DE 1153346 [0005]
    • - DE 2305564 C2 [0006]
    • - DE 19749617 A1 [0007]

Claims (9)

  1. Behandlungsbehälter insbesondere für das Reinigen von Flüssigkeiten und/oder Gasen, mit einem mit der Behälterwandung (4) verbundenen horizontalen Boden (3), gekennzeichnet durch einen vertikalen Zentralträger (1), an welchem der Boden (3) mittig festgelegt ist, sowie einen oder mehrere vorgespannte Zugstäbe (2), welche von dem Zentralträger (1) schräg nach außen oben in Richtung der Behälterwandung (4) verlaufen und dort festgelegt sind.
  2. Behandlungsbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugstäbe (2) bis zu der Behälterwandung (4) führen.
  3. Behandlungsbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugstäbe (2) von dem Zentralträger (1) aus bis über mehr als die Hälfte des Behälterradius nach außen oben in Richtung der Behälterwandung (4) bis zu dem Boden (3) führen.
  4. Behandlungsbehälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugstäbe (2) von dem Zentralträger (1) bis über mehr als etwa 2/3 des Behälterradius nach außen oben in Richtung der Behälterwandung (4) bis zu dem Boden (3) führen.
  5. Behandlungsbehälter nach einem vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentralträger (1) ein Rohr (8) ist.
  6. Behandlungsbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Boden (3) eine Vielzahl von Aufnahmeöffnungen (5) vorgesehen ist.
  7. Behandlungsbehälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeöffnungen (5) durch Rohrabschnitte (9) gebildet werden.
  8. Behandlungsbehälter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Rohrabschnitten (9) Rippen (10) vorgesehen sind.
  9. Behandlungsbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (3) eine Mehrzahl von Kerzenfiltern trägt.
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