DE1032219B

DE1032219B - Countercurrent column for bringing upwardly flowing vapors into contact with downwardly flowing fluids

Info

Publication number: DE1032219B
Application number: DEST6171A
Authority: DE
Original assignee: Exxon Research and Engineering Co
Current assignee: ExxonMobil Technology and Engineering Co
Priority date: 1952-03-26
Filing date: 1953-03-25
Publication date: 1958-06-19
Also published as: BE518550A; FR1075427A; NL80636C; GB734218A

Description

Gegenstromsäulen dieser Art sind an sich bekannt. Normalerweise strömt die Flüssigkeit in Schächten, Abflußrohren oder entsprechend wirkenden Einrichtungen von der höher gelegenen zu der nächsttieferen Zone,Countercurrent columns of this type are known per se. Usually the liquid flows in manholes, drainage pipes or correspondingly acting facilities from the higher to the next lower zone,

während die Dämpfe von Zone zu Zone aufwärts durch 10 Esso Research, and Engineering Company,while the vapors from zone to zone upwards by 10 Esso Research, and Engineering Company,

Elizabeth, N. J. (V. St. A.)Elizabeth, N. J. (V. St. A.)

Vertreter: E. Maemecke, Berlin-Lichterfelde West, und Dr. W. Kühl, Hamburg 36, Esplanade 36 a,Representative: E. Maemecke, Berlin-Lichterfelde West, and Dr. W. Kühl, Hamburg 36, Esplanade 36 a,

PatentanwältePatent attorneys

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 26. März 1952Claimed priority: V. St. v. America March 26, 1952

im Boden angebrachte Kamine und um verschiedene Ausführungen von Glocken oder entsprechend wirkende Einbauten herum in die Flüssigkeit strömen, die sich auf dem Boden befindet. Die Flüssigkeit strömt quer über den Boden, dann über ein Überlaufwehr in das Ablaufrohr und durch dieses auf den Boden der nächsttieferen Zone. Die Höhe des Flüssigkeitsstandes auf dem Boden wird durch die Höhe des Überlaufwehres bestimmt. Das von der oberen Zone herunterführende Ablaufrohr muß sich bis unter den Flüssigkeitsspiegel des nächsttieferen Bodens ²⁰ Chimneys installed in the floor and around various designs of bells or correspondingly acting fixtures flow into the liquid that is on the floor. The liquid flows across the floor, then over an overflow weir into the drain pipe and through this to the floor of the next lower zone. The height of the liquid level on the floor is determined by the height of the overflow weir. The drainage pipe leading down from the upper zone must be below the liquid level of the next lower floor ²⁰

erstrecken, damit die Dämpfe nicht durch das Ablaufrohr extend so that the vapors do not pass through the drain pipe

nach oben strömen, sondern ihren Weg durch die Glockenböden nehmen. Bei Flüssigkeit-Gas-Kontakteinrichtungen dieser Art hängt die Kapazität des Bodens und dementsprechend des Turmes weitgehend von dem Wirkungs- ²5stream upwards, but instead take their way through the bell bottoms. For liquid-gas contact devices of this type, the capacity of the soil and, accordingly, of the tower depends largely on the Wirkungs- ² 5

grad ab, mit welchem die abwärts strömende Flüssigkeit η degrees with which the downward flowing liquid η

quer über den Boden in das Ablaufrohr fließt. So hängtflows across the floor into the drainage pipe. So depends

also die Kapazität eines Fraktionierturmes, abgesehen Boden strömen kann. Für eine gegebene Flüssigkeitsvon den Begrenzungen durch Hilfseinrichtungen, wie geschwindigkeit quer über den Boden ist die Flüssigkeitsöfen, Speisepumpen, Kondensatoren usw., von verschie- 3o Stauung direkt proportional dem Volumen der in der Zeitdenen Faktoren ab, und zwar von den Beschränkungen, einheit quer über den Boden strömenden Flüssigkeit. Da denen der abwärts gerichtete Flüssigkeitsstrom und der die Flüssigkeit auf dem Boden durch die Dämpfe »beaufwärts gerichtete Dampfstrom unterworfen sind, wenn lüftet« wird, ist das von der Flüssigkeit eingenommene ein wirksamer Kontakt beider Phasen erzielt werden soll. Volumen eine Funktion der Dampfgeschwindigkeit im Ein wirksamer Kontakt erfordert die Verhinderung 35 Turm und der Menge der auf dem Boden gestauten eines zu schnellen oder freien Durchganges einer oder Flüssigkeit. Bei normalem Abstand der Böden wird die mehrerer Phasen durch den Turm sowie die Begrenzung Kapazität des Turmes im Endergebnis durch den Flüssigder Strömung der Phasen selbst. Das Auslaufen der Böden, keitsstrom begrenzt, der sich dem oberen Boden nähert wobei Flüssigkeit durch die Kamine der Glockenböden und ein übermäßiges Mitreißen zur Folge hat. Dementfließt, ist ein Beispiel für eine zu freie Strömung der 4o sprechend köpnen höhere Kapazitäten erreicht werden, Flüssigkeit. Die Stauung nicht abfließender Flüssigkeit wenn die Flüssigkeitsstauung verringert wird. Eine verim Ablaufrohr ist die entgegengesetzte Art der Begren- ringerte Stauung wird gemäß der Erfindung erreicht, nach zung, die wegen zu starken Mitreißens und schließlichen welcher die aufwärts strömenden Dämpfe in einer solchen Überflutens des Turmes zu einem schlechten Wirkungs- Weise durch die Böden geleitet werden, daß die Flüssiggrad führt. Ein ähnlich starkes Mitreißen erfolgt durch 45 keit mit größerer Geschwindigkeit quer über den Boden übermäßig hohe Dampfgeschwindigkeiten. In einem Turm getrieben wird.that is, the capacity of a fractionation tower, apart from soil, can flow. For a given liquid of the limitations of auxiliary equipment, such as speed across the floor, the liquid ovens, feed pumps, condensers, etc., of various stowage is directly proportional to the volume of the time Factors, namely the restrictions on unity of liquid flowing across the floor. There those of the downward flow of liquid and that of the liquid on the bottom through the vapors "upward are subject to directed stream of vapor when ventilated, is that which is taken up by the liquid an effective contact between the two phases is to be achieved. Volume a function of the steam velocity in the Effective contact requires the prevention of the tower and the amount of jammed on the ground too rapid or free passage of a liquid. With a normal distance between the floors, the multiple phases through the tower as well as the limitation capacity of the tower in the end result through the liquid Flow of the phases themselves. The outflow of the bottoms, limits the flow of water that approaches the upper bottom causing liquid through the chimneys of the bubble cap and excessive entrainment. Dement flows is an example of too free a flow of the 4o speaking higher capacities can be achieved, Liquid. The stagnation of non-draining liquid when the liquid stagnation is reduced. A verim Drainage pipe is the opposite type of restricted congestion is achieved according to the invention due to excessive entrainment and ultimately which the vapors flowing upwards in such a Flooding the tower in a bad way will be passed through the floors that the liquid degree leads. A similarly strong drag occurs through 45 speed at greater speed across the ground excessively high steam speeds. Is driven in a tower.

mit typischen Glockenböden herrscht jede dieser Be- Bei der erfindungsgemäßen Gegenstromsäule, die in anwith typical bubble-cap trays, each of these conditions prevails

schränkungen in einem bestimmten Bereich der Dampf- sich bekannter Weise aus einem senkrechten Turm begeschwindigkeit vor. steht, in dem mehrere waagerechte Böden senkrechtRestrictions in a certain area of the steam speed as is known from a vertical tower before. stands in which several horizontal floors are vertical

Ein Betriebsnachteil ist eine zu große Flüssigkeits- 5o untereinander angeordnet sind, durch die jeweils ein Stauung, welche in Abwesenheit von Begrenzungen be- senkrechtes Ablaufrohr hindurchgeführt ist, das oberhalb züglich des Ablaufrohres und von Strömungshindernissen und unterhalb des betreffenden Bodens in einem Abstand auf dem Boden durch die lineare Geschwindigkeit be- von beiden benachbarten Böden endet, sind die Böden stimmt wird, mit welcher die Flüssigkeit quer über den über einen wesentlichen Teil ihrer Fläche mit einer großenAn operational disadvantage is too large a liquid 5o are arranged one below the other, through each of which a Stowage, which in the absence of boundaries is passed through the vertical drainage pipe, the one above plus the drain pipe and flow obstacles and below the relevant floor at a distance ends on the ground due to the linear velocity moving from both adjacent floors, are the floors is true, with which the liquid across the over a substantial part of its surface with a large

809 557/403809 557/403

3 43 4

Anzahl ausgestanzter Laschen versehen, die einen Dampf- von der Grundfläche des Bodens bis zu einem Punkte durchtritt nur in schräger Richtung gestatten. nach oben erstreckt, der höher als das untere Ende desNumber of punched flaps provided, which allow a steam from the base of the floor to a point Only allow entry in an oblique direction. extends upwards, which is higher than the lower end of the

Erfindungsgemäß sind nun die Laschen derart ausge- darüberliegenden Ablaufrohres liegt. Das Reaktionsgefäß stanzt, daß der durch den betreffenden Boden aufwärts besitzt außerdem eine Zufuhrleitung 16, eine Abzugsströmende Dampf in Richtung auf das dem Boden züge- 5 leitung 17 für die gasförmigen Produkte und am Boden ordnete Ablaufrohr hin abgelenkt wird, und daß sie mit eine Abzugsleitung 19 für schwerere Produkte. Im Betrieb der Bodenplatte Winkel von 12 bis 25°, vorzugsweise von kann jede Bodenzahl verwendet werden. Das dampf-15 bis 20°, bilden, die sich in Richtung nach dem Ablauf- förmige Ausgangsgut wird der Fraktioniersäule 10 an rohr hin verkleinern. mittlerer Stelle durch Leitung 16 zugeführt. Tempera-According to the invention, the tabs are now located overlying the drainage pipe. The reaction vessel punches that the one up through the floor in question also has a supply line 16, a discharge flow end Steam in the direction of the line 17 for the gaseous products and at the bottom arranged drain pipe is deflected, and that it is equipped with a discharge line 19 for heavier products. Operational the bottom plate angle of 12 to 25 °, preferably any number of plates can be used. The steam-15 to 20 °, which is in the direction of the drain-shaped starting material of the fractionation column 10 reduce the size of the pipe. middle point fed through line 16. Tempera-

Die Ausbildung der Böden von Gegenstromsäulen mit i° türen und Drücke werden so eingestellt, daß die aufwärts ausgestanzten Laschen, die einen Dampfdurchtritt nur in strömenden Dämpfe durch die Kamine 12 und Glocken 14 schräger Richtung gestatten, ist an sich bekannt. Bei den hindurchtreten und die Flüssigkeit durchströmen, die bekannten Vorrichtungen sind jedoch die Durchtritts- sich auf jedem Boden befindet und deren Höhe sich durch Öffnungen in den Böden so angeordnet, daß die Flüssig- das Überlaufwehr 15 bestimmt. Die Flüssigkeit auf jedem keit eine kreisförmige Bewegung auf dem Boden aus- 15 Boden enthält gelöste oder kondensierte Bestandteile aus führen muß. Da bei diesen bekannten Gegenstromsäulen dem durch Leitung 16 zugeführten dampfförmigen Bedie Ablaufrohre der aufeinanderfolgenden Böden ab- schickungsgut. Die über jeden Boden und jedes Überlaufwechselnd am Umfang und in der Mitte der Böden ange- wehr nacheinander nach unten fließende Flüssigkeit wird ordnet sind, wird durch die bekannte Ausbildungsweise als Rücklauf bezeichnet. Der Rücklauf entsteht normalerdie auf dem Boden befindliche Flüssigkeit durch den durch 20 weise durch Kondensation eines Teiles der durch Leitung die Laschenschlitze hindurchtretenden Dampf nicht, wie 17 abgezogenen Dämpfe und wird durch Leitung 20 dem nach der Erfindung, in Richtung auf das jeweilige Ablauf- Kopf der Säule 10 zugeführt. Die Dämpfe für den unterrohr hin, sondern in einer senkrecht oder tangential hierzu halb der Zufuhrleitung 16 gelegenen Teil der Säule 10 verlaufenden Richtung getrieben. werden gewonnen, indem man einen Teil des aus Leitung 19The formation of the floors of countercurrent columns with i ° doors and pressures are set so that the upwards punched-out tabs that allow steam to pass only in steam flowing through the chimneys 12 and bells 14 Allow oblique direction is known per se. With the pass through and the liquid flow through that known devices are, however, the passage is located on each floor and its height is through Openings in the floors are arranged so that the liquid determines the overflow weir 15. The liquid on everyone A circular movement on the floor is possible. The floor contains dissolved or condensed components must lead. Since in these known countercurrent columns the vaporous operating supplied through line 16 Drainage pipes of the successive floors to be dispatched. The liquid that flows downwards over each tray and each overflow alternately on the circumference and in the middle of the trays, one after the other are arranged, is referred to by the well-known training method as return. The return occurs normally liquid on the bottom through the through 20 wise through condensation of part of the through line the flap slots do not pass steam, as 17 withdrawn vapors and is through line 20 dem according to the invention, fed in the direction of the respective drain head of the column 10. The fumes for the down tube but in a part of the column 10 that is perpendicular or tangential to this half of the supply line 16 trending direction driven. are obtained by removing part of the line 19

Durch die mit den erfindungsgemäß ausgebildeten 35 abgezogenen schweren Produktes verdampft und diese Böden ausgestattete Gegenstromsäule wird die Stauung Dämpfe durch Leitung 21 zuführt.Evaporated by the heavy product withdrawn with the 35 formed according to the invention and this Trays equipped countercurrent column is supplied to the stagnation vapors through line 21.

der Flüssigkeit auf den einzelnen Böden dadurch herabge- Fig. 2 entspricht der Fig. 1 mit der Maßgabe, daß dieFig. 2 corresponds to Fig. 1 with the proviso that the

setzt, daß die aufwärts strömenden Dämpfe und die quer Glocken 14 durch erfindungsgemäß angeordnete Laschen über den Boden strömende Flüssigkeit zwangläufig in 24 ersetzt sind. ■;:sets that the upwardly flowing vapors and the transverse bells 14 by tabs arranged according to the invention Liquid flowing over the bottom are inevitably replaced in 24. ■ ;:

gleicher Richtung strömen, d. h., daß der Dampfstrom so 3° Gemäß Fig. 3 strömt die Flüssigkeit durch das Ablaufgerichtet ist, daß die Geschwindigkeit der quer über den rohr 41 abwärts auf den Boden 40 und dann quer über die Boden strömenden Flüssigkeit erhöht und ihre Stauung Laschen 42 hinweg, welche die Durchtrittsöffnungen überdamit auf einen Mindestwert herabgesetzt wird. decken, durch welche die aufwärts strömenden Dämpfeflow in the same direction, d. This means that the vapor flow is so 3 °. According to FIG. 3, the liquid flows through the drainage direction is that the speed of the across the pipe 41 down onto the floor 40 and then across the Bottom flowing liquid increases and its stowage tabs 42 away, which the passage openings above it is reduced to a minimum value. cover through which the vapors flowing upwards

Im Gegensatz dazu gibt die kreisförmige Bewegung der hindurchtreten und mit der strömenden Flüssigkeit in Flüssigkeit, wie sie bei den Schlitzbodenkolonnen des 35 Kontakt kommen. Die Flüssigkeit strömt nun weiter über Standes der Technik stattfindet, zu Unregelmäßigkeiten das Überlaufwehr 43 durch das Ablaufrohr 44 auf den der Strömung über den Boden Anlaß. Die gleichsinnige darunterliegenden Boden.In contrast, there is the circular motion of passing through and with the flowing liquid in Liquid as it comes into contact with the slotted tray columns of the 35. The liquid now continues to flow over Prior art takes place, the overflow weir 43 through the drain pipe 44 to the irregularities the current over the ground cause. The unidirectional underlying floor.

Strömungsrichtung von Dampf und Flüssigkeit über den Fig. 4 a bis 4e zeigen die verschiedenen Arten vonDirection of flow of steam and liquid over FIGS. 4 a to 4 e show the different types of

Boden im Sinne der Erfindung verhindert in wesentlich Laschend, B, C, D und E, welche verwendet werden wirksamerer Weise ein Ansteigen der Flüssigkeit auf dem 40 können. Fig. 5 zeigt einen Boden 50 und eine Lasche 51, Boden und gewährleistet dabei doch einen guten Kontakt die miteinander den Laschenwinkel bilden, ,zwischen Flüssigkeit und Dämpfen. Der erfindungsgemäß erzielte technische FortschrittSoil in the sense of the invention essentially prevents lashing, B, C, D and E, which can be used more effectively a rise in the liquid on the 40 can. Fig. 5 shows a base 50 and a tab 51, base and yet ensures good contact that form the tab angle with each other, between liquid and vapors. The technical progress achieved according to the invention

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung dient die liegt darin, daß die Flüssigkeitshöhe an der Einlaufstelle Zeichnung, in der Ausführungsformen der Erfindung dar- des Bodens verringert wird. Bei einem normalen Glockengestellt sind. Es zeigt 45 boden neigt die Flüssigkeit dazu, an der Einlaufstelle des Fig. 1 eine Fraktioniersäule mit den üblichen Glocken- Bodens ein höheres Niveau aufzubauen als an anderen boden, Stellen des Bodens. Durch die erfindungsgemäße An- ; Fig. 2 eine Fraktioniersäule mit dem Laschenboden Ordnung von Laschen an Stelle von Glocken kann man , nach der Erfindung, die entgegengesetzte Wirkung erzielen, indem die Flüssig-Fig. 3 die Draufsicht auf den erfindungsgemäßen 50 keitshöhe an der Einlaufstelle niedriger ist als sonst auf Laschenboden, dem Boden.To further explain the invention it is used that the liquid level at the inlet point Drawing in which embodiments of the invention dar- the bottom is reduced. When a normal bells are set. It shows 45 bottom the liquid tends to get at the inlet point of the Fig. 1 to build a fractionation column with the usual bell-bottom a higher level than others soil, places of soil. The inventive approach; Fig. 2 shows a fractionating column with the bottom of the tabs, order of tabs instead of bells, according to the invention, achieve the opposite effect by the liquid Fig. 3 the top view of the 50 keitshöhe according to the invention at the inlet point is lower than otherwise Flap bottom, the bottom.

Fig. 4a und 4b verschiedene Formen von Laschen, Die Form der Laschen ist nicht entscheidend. Man kann4a and 4b show different shapes of tabs. The shape of the tabs is not critical. One can

welche verwendet werden können, und halbkreisförmige Ablenkplatten verwenden, die auf der :,which can be used, and use semicircular baffles that are on the:,

Fig. 5 eine Seitenansicht des Laschenbodens mit dem einen Seite gegen das Abflußrohr offen sind; die Laschen Laschenwinkel. 55 können quadratisch oder rechtwinklig, auch gekrümmtFig. 5 is a side view of the flap bottom with one side open to the drainpipe; the tabs Bracket angle. 55 can be square or right-angled, also curved

In Fig. 1 ist die Glockenbodenkolonne 10 nach dem oder in anderer Weise ausgebildet sein. Stande der Technik mit einer Reihe von senkrecht unter- Eine einfache und wirkungsvolle Anordnung kann hereinander angeordneten waagerechten durchlochten gestellt werden, indem man die erforderlichen Boden-Böden 11 ausgestattet, die miteinander eine Reihe von Öffnungen ausstanzt. Dadurch entstehen abgewinkelte senkrecht übereinander liegenden Kontaktkammern oder 60 Metallzungen, die mit einer Seite mit der Grundplatte -zonen bilden. Diese Kammern oder Zonen sind miteinan- verbunden sind und die Dämpfe gegen das Ablaufrohr der durch die in den Böden befindlichen Durchtrittsöff- hin lenken.In Fig. 1, the bubble tray column 10 is designed according to or in another way. State of the art with a number of vertically below one another arranged horizontal perforated by placing the required soil floors 11, which punch out a series of openings together. This creates angled vertically superimposed contact chambers or 60 metal tongues, one side with the base plate form zones. These chambers or zones are interconnected and the vapors against the drain pipe steer through the passage openings in the floors.

nungen 12 verbunden, während von Boden zu Boden Die Leitbleche oder Laschen können mit Schlitzen anConnections 12 connected while from floor to floor The baffles or tabs can be connected with slots

abwechselnd an gegenüberliegenden Seiten der Säule Ab- ihren offenen Enden ausgestattet sein, sie können auch lauf rohre angeordnet sind, die sich von jedem Boden 65 durchlocht oder geschlitzt sein. Indessen müssen sie ersenkrecht nach unten bis auf den darunterliegenden findungsgemäß den Dampfstrom in Richtung des Abfluß-Boden erstrecken. Die Durchtrittsöffnungen 12 durch die rohres leiten.alternately on opposite sides of the column be equipped with their open ends, they can also Running pipes are arranged, which are perforated or slotted from each bottom 65. In the meantime they have to be vertical down to the underlying invention, the steam flow in the direction of the drain bottom extend. Pass the passage openings 12 through the tube.

Böden sind jeweils mit Glocken 14 abgedeckt. Außerdem Erfindungsgemäß werden die Laschen auf den BödenBottoms are each covered with bells 14. In addition, according to the invention, the tabs on the floors

ist jeder Boden 11 mit einem Überlaufwehr 15 versehen, so ausgestanzt oder hergestellt, daß der Laschenwinkel welches den Einlaß zum Ablaufrohr 13 bildet und sich 70 innerhalb eines kritischen Bereiches liegt. Es wurdeeach bottom 11 is provided with an overflow weir 15, punched or manufactured so that the bracket angle which forms the inlet to the drain pipe 13 and is located 70 within a critical range. It was

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gefunden, daß der Laschenwinkel und die Verteilung der Laschen und der Laschenwinkel über dem Boden von großer Bedeutung sind und daß eine einwandfreie Arbeitsweise nur dann erreicht werden kann, wenn diese Faktoren in der richtigen Weise berücksichtigt sind. Wenn z. B. ein Laschenwinkel von gleicher Größe auf dem gesamten Boden verwendet wird, ist es wesentlich, daß er zwischen etwa 12 und 25, vorzugsweise 15 und 20° liegt. Bei Laschenwinkeln unter etwa 12° ist die Dampfkapazität des Bodens nicht höher als bei den üblichen Glockenboden ; bei Winkeln über etwa 25° kufen die Böden zu stark aus, wodurch der Wirksamkeitsbereich begrenzt wird, wie im nachfolgenden Beispiel erläutert ist.found that the tab angle and the distribution of the tabs and the tab angle over the bottom of are of great importance and that proper functioning can only be achieved if these factors are considered in the right way. If z. B. a bracket angle of the same size on the When all of the soil is used, it is essential that it be between about 12 and 25, preferably 15 and 20 degrees. At bracket angles below about 12 °, the steam capacity of the base is not higher than that of the usual bubble-cap bases ; at angles greater than about 25 ° the soils slough too much, which limits the range of effectiveness as explained in the example below.

example 1

Es wurden verschiedene Versuche unter Verwendung verschiedener Laschenwinkel durchgeführt. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt. (Die Werte wurden in einem Versuchshalbturm von 3 m Durchmesser unter Verwendung von Luft und Wasser ermittelt. Der Boden hatte 344 Laschen von 5 cm, die versetzt angeordnet waren; Abstände der Mittelpunkte = 9 cm).Various attempts were made using different bracket angles. The results are compiled in the table below. (The values were measured in a test half-tower of 3 m Diameter determined using air and water. The bottom had 344 tabs of 5 cm, the were staggered; Distance between the center points = 9 cm).

GeschwindigFast (A)(A) (B)(B) (A-B)(AWAY) keit derspeed of GeschwindigFast GeschwindigFast ArbeitsWorking Flüssigkeitliquid keit desability of keit desability of bereicharea DampfesSteam DampfesSteam WlUKcIWlUKcI beim Überat over beim beat the be l/m²/hl / m ² / h flutungs-flooding ginnendenbeginning m/Sek.m / sec. 32 60032 600 punktPoint Auslaufenleak 0,480.48 GradDegree 32 60032 600 m/Sek.m / sec. m/Sek.m / sec. 0,940.94 55 32 60032 600 1,201.20 0,720.72 1,281.28 1010 32 60032 600 2,262.26 1,321.32 1,311.31 1515th 32 60032 600 3,093.09 1,811.81 1,201.20 16,516.5 32 60032 600 3,253.25 1,941.94 0,870.87 2020th 32 60032 600 3,393.39 2,192.19 0,330.33 2525th 32 60032 600 3,323.32 2,502.50 1,241.24 3030th 12 43012 430 3,073.07 2,622.62 0,520.52 Glocken
bodenBells
floor 12 43012 430 2,662.66 1,421.42 0,980.98 55 12 43012 430 1,201.20 0,690.69 1,181.18 1010 12 43012 430 2,162.16 1,241.24 1,201.20 1515th 12 43012 430 2,882.88 1,691.69 1,141.14 16,516.5 12 43012 430 3,013.01 1,811.81 0,870.87 2020th 12 43012 430 3,083.08 1,941.94 0,390.39 2525th 12 43012 430 2,792.79 1,911.91 —- 3030th 2,072.07 1,681.68 Glocken
bodenBells
floor 2,882.88 —-

Aus der vorstehenden Tabelle ist zu ersehen, daß ein einwandfreier Arbeitsbereich bei Laschenwinkeln zwischen 12 und 25° liegt, wenn man auf einem Boden gleiche Laschen winkel verwendet.From the table above it can be seen that a perfect working range with bracket angles between 12 and 25 ° if the same bracket angle is used on the same floor.

Eine bevorzugte Arbeitsweise ist es, quer über den Boden in Richtung des Flüssigkeitsstromes abnehmende Laschenwinkel zu verwenden. Diese Ausführungsform ist in dem nachfolgenden Beispiel erläutert.A preferred mode of operation is to decrease across the tray in the direction of the liquid flow To use bracket angle. This embodiment is illustrated in the following example.

Example 2

Es wurde eine Reihe von Versuchen in einem Turm von 3 m Durchmesser durchgeführt. Wenn man den Laschenwinkel in der üblichen Weise auf 20° bemißt und der Boden 344 Laschen von 5 cm Weite besitzt, die so versetzt bzw. im Dreieck angeordnet sind, daß die Mittelpunkte 9 cm Abstand haben, können durch einen solchen Boden von 3 m Durchmesser nur 850 m³/Min. Dampf durchgesetzt werden, wenn 1987 l/Min. Flüssigkeit über den Boden fließen. Wenn der Laschenwinkel auf dem ersten Drittel des Bodens, von der Einlaufseite ab gerechnet, auf 45° vergrößert wird und bis zum Abfluß auf 10° abnimmt, erhöht sich die Dampfdurchsatzkapazität des Bodens auf 991 m³/Min. Das entspricht einer Erhöhung um 17%.A series of tests was carried out in a tower 3 m in diameter. If you measure the bracket angle in the usual way to 20 ° and the bottom has 344 tabs 5 cm wide, which are offset or arranged in a triangle that the centers are 9 cm apart, you can use such a bottom 3 m in diameter only 850 m ³ / min. Steam will be enforced when 1987 l / min. Flow liquid over the bottom. If the bracket angle on the first third of the floor, counting from the inlet side, is increased to 45 ° and decreases to 10 ° up to the drain, the steam throughput capacity of the floor increases to 991 m ³ / min. This corresponds to an increase of 17%.

Wenn man also Laschenwinkel verwendet, deren Größe in Richtung des Flüssigkeitsstromes abnimmt, liegen ihre Werte nicht innerhalb des oben angegebenen Bereiches von 12 bis 25°.So if you use bracket angles, the size of which decreases in the direction of the liquid flow, their values do not lie within the range of 12 to 25 ° given above.

Bei dieser Arbeitsweise soll vielmehr das erste Drittel des Bodens, wieder in Richtung des Flüssigkeitsstromes gerechnet, Winkel zwischen etwa 30 und 60°, das mittlere Drittel vorteilhaft zwischen etwa 12 und 24° und das letzte Drittel zwischen 5 und 15° haben. Wenn also alle Laschen auf einem den Dampf richtenden Boden den gleichen Winkel haben, liegt der einzuhaltende Wert zwischen etwa 15 und 20°. Unter diesen Bedingungen sind Böden, deren Laschenwinkel über 25 oder unter etwa 12° liegen, weniger wirksam.With this method of operation, the first third of the bottom should rather be in the direction of the liquid flow calculated, angles between about 30 and 60 °, the middle third advantageously between about 12 and 24 ° and that the last third have between 5 and 15 °. So if all the tabs are on a floor that directs the steam have the same angle, the value to be observed is between about 15 and 20 °. Under these conditions floors with bracket angles greater than 25 or less than about 12 ° are less effective.

Indessen erhält man durch Abstufung der Winkel bessere Verhältnisse für Arbeitsbereich und maximale Dampfdurchsatzkapazität. Hierbei sollen die Laschenwinkel in der oben angegebenen Weise abgestuft sein. Es wurden auch andere Kombinationen erprobt, sie erwiesen sich jedoch als unterlegen. Wenn man z. B. alle Laschenwinkel auf 90° vergrößert, aber die Dampfströrnung auf dem letzten Drittel des Bodens verringert, indem man jede zweite Laschenreihe frei läßt, erhält man keine guten Ergebnisse. Wenn man den Laschen winkel im ersten Drittel des Bodens auf 45° verkleinert, um die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit quer über den Boden zu erhöhen, erhält man ebenfalls schlechtere Ergebnisse. Das Ergebnis ist ferner unbefriedigend, wenn der Mittelteil des Bodens keine Durchtrittsöffnungen enthält sowie auch dann, wenn der Winkel jeder zweiten Lasche auf der Einlaufseite von 45 auf 20° verkleinert wird.However, by grading the angle, better conditions for working range and maximum are obtained Steam throughput capacity. Here, the bracket angles should be graded in the manner indicated above. Other combinations were also tried, but they were found to be inferior. If you z. B. all The bracket angle increased to 90 °, but the steam flow on the last third of the floor was reduced, leaving every other row of tabs free does not give good results. When you angle the tab in the first third of the bottom reduced to 45 ° to increase the flow velocity of the liquid across the Raising the ground also gives worse results. The result is also unsatisfactory if the middle part of the bottom does not contain any through-openings, even if the angle is every other The tab on the inlet side is reduced from 45 to 20 °.

Claims

Patent claims:

1. Countercurrent column for contacting upflowing vapors with downflowing vapors Liquids, consisting of a vertical tower in which several horizontal floors are perpendicular to each other are arranged, through each of which a vertical drain pipe is passed, which is above and ends below the relevant floor at a distance from both adjacent floors, and which are provided with a large number of punched-out tabs over a substantial part of their area are that allow steam to pass through only in an oblique direction, characterized in that the Tabs (24) are punched out in such a way that the steam flowing upwards through the floor concerned in Direction is deflected towards the drain pipe associated with the floor, and that it is with the base plate Form angles of 12 to 25 °, preferably 15 to 20 °, which extend in the direction of the drainage pipe zoom out.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the bracket angle on the inlet side of the bottom in a range of about 30 to 60 °, in the middle part between about 12 and 24 ° and at the Drain side between about 5 and 15 °.

Considered publications:
German Patent No. 903 447;
Austrian patent specification No. 162 563.

1 sheet of drawings