DE1034146B

DE1034146B - Absorptionsvorrichtung mit uebereinanderliegenden Glockenboeden

Info

Publication number: DE1034146B
Application number: DED20520A
Authority: DE
Inventors: Walter Kaiser
Original assignee: Didier Werke AG
Current assignee: Didier Werke AG
Priority date: 1955-05-24
Filing date: 1955-05-24
Publication date: 1958-07-17
Also published as: FR1149836A; GB832211A

Description

Bei der Destillation von Flüssigkeitsgemischen, bei Absorptionsvorgängen, beispielsweise für den Abtrieb von Benzol aus Waschöl, und bei ähnlichen Verfahren bedient man sich in vielen Fällen der Glockenböden, bei welchen Dämpfe oder Gase im Gegenstrom zur Flüssigkeit von Boden zu Boden geführt werden. Die Flüssigkeit, wie Reflux, Rektifikationsflüssigkeit, abzudestillierende oder Waschflüssigkeit, fließt vom jeweils oberen Boden über eine Tauchvorrichtung zum nächst tieferliegenden Boden. Die Dämpfe oder Gase durchströmen die Vorrichtung von unten nach oben, wobei sie beim Durchtritt durch die über den einzelnen Boden verteilten Tauchglocken mit der auf dem Boden ausgebreiteten Flüssigkeit in Stoffaustausch treten.

Der Wirkungsgrad einer solchen Vorrichtung ist vom Widerstand für den Durchtritt der Dämpfe oder Gase durch die auf dem einzelnen Boden strömende Flüssigkeit, d.h. von der Standhöhe dieser Flüssigkeit auf dem jeweiligen Boden, abhängig. Die Standhöhe der Flüssigkeit ist dem jeweils durchzuführenden Verfahren angepaßt. Sie wird durch die vorgesehene Höhe des am Ende des Flüssigkeitsweges auf dem jeweiligen Boden liegenden Überlaufwehres oder durch die den Boden überragende Höhe des Fallrohres bestimmt. Über diese Höhe hinaus ergibt sich aber auf dem einzelnen Boden ein Flüssigkeitsstand, dessen Gesamthöhe vom Strömungsstau der Flüssigkeit vor dem Überlaufwehr und von dem zwischen dem Flüssigkeitseinlauf und dem -Überlauf vorhandenen Flüssigkeitsgefälle abhängig ist. Strömungsstau und Flüssigkeitsgefälle werden bei Aufgabe einer gleich großen Flüssigkeitsmenge in der Zeiteinheit von der Länge des Überlaufwehres bestimmt.

Überlaufwehre geringer Länge erhöhen den Flüssigkeitsstau und das Flüssigkeitsgefälle; bei übereinanderliegenden Böden vorhandene, zueinander wechselnde Längen der Überlaufwehre ergeben bodenweise wechselnde Gesamthöhen des Flüssigkeitsstandes. Überhöhter Flüssigkeitstand auf dem einzelnen Boden und/oder ungleiche Höhen des Flüssigkeitsstandes infolge starken Flüssigkeitsgefälles sowie bodenweise wechselnde Gesamthöhen des Flüssigkeitsstandes vermindern den Wirkungsgrad der Vorrichtung.

Die vorgeschlagene Ausbildung der Absorptionsvorrichtung mit Glockenböden gewährleistet einen gleich hohen Flüssigkeitsstand auf sämtlichen Böden unter gleichzeitiger Wahrung der durch die vorgesehene Höhe des Überlaufwehres bestimmten Flüssigkeitsstandhöhe und eines möglichst niedrigen Flüssigkeitsgefälles. Erreicht wird dies dadurch, daß erfindungsgemäß auf jedem Boden eine mit Überlaufwehren und Fallrohren versehene Rinne im Durchmesser des Bodens angeordnet ist und parallel zu

Absorptionsvorrichtung
mit übereinanderliegenden Glockenböden

Anmelder:

Didier-Werke A. G.,

Wiesbaden, Lessingstr. 16

Walter Kaiser, Essen,
ist als Erfinder genannt worden

diesen Überlaufwehren je zwei Einlaufräume mit Einlaufwehren vorgesehen sind, wobei die Länge der Einlaufwehre annähernd gleich der Länge der Überlaufwehre ist, und daß auf dem nächstfolgenden Boden dieselbe Einrichtung um 90° zum vorhergehenden Boden versetzt angeordnet ist. Dadurch kommt das Überlaufwehr auf jedem Boden in nächste Nähe des Bodendurchmessers und kann somit in größtmöglicher

Länge ausgebildet werden. Durch Äbwinkeln der Wehrenden von der Durchmessergeraden können die Wehre noch über die Durchmesserlänge hinausgehend verlängert werden. Andererseits liegen die Flüssigkeitseinläufe bzw. die Einlaufwehre auf den einzelnen Böden bei allen Böden am Bodenumfang. Die auf allen Böden gleichbleibende Anordnung der Überlaufwehre teilt den Boden in zwei gleiche Strömungshälften. Zweckmäßig werden die Überlaufwehre von den Längsseitenwänden der zwischen den Wehren

SS liegenden Flüssigkeitsauffangrinne gebildet.

Mit dieser Ausbildung der Absorptionsvorrichtung liegen auf allen Böden für den Strömungsweg, für die Strömungsrichtung und für die Standhöhe der Flüssigkeit gleiche Verhältnisse vor. Infolge der zum Durchmesser der jeweiligen Vorrichtung größtmöglichen Länge der Überlauf wehre auf jedem Boden kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf relativ kleiner Bodenfläche mit großen Mengen umlaufender Waschflüssigkeit und dabei mit sehr geringer Strömungsgeschwindigkeit am Überlaufwehr, daraus sich ergebender sehr geringer Wehrstauhöhe und dementsprechend geringer Gefällehöhe zum Flüssigkeitseinlauf hin gefahren werden. Mit dem Erreichen dieser Strömungsverhältnisse der Flüssigkeiten ist nicht nur über die ganze nutzbare Fläche jedes Bodens ein gleich hoher Flüssigkeitsstand und damit der angestrebte bestmögliche Wirkungsgrad der Vorrichtung gewährleistet, sondern sie wirken sich besonders vorteilhaft bei der Behandlung von im

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Verhältnis zur Dämpfe- oder - Gasemenge großen · Flüssigkeitsmengen aus, beispielsweise beim Abtreiben von nur wenigen Prozenten einer Flüssigkeit, wie dies bei Absorptionsflüssigkeiten der Fall ist. In umgekehrter Weise kann auch-aus den die Vorrichtung durchströmenden Gasen ein -Medium durch die über die Böden strömende Flüssigkeit, ein Öl, absorbiert werden, wobei durch die große Menge der über alle Böden gleichmäßig verteilten Waschflüssigkeit bei vorerwähnten vorteilhaften Strömungsverhältnissen der weitreichende Wirkungsgrad für den Stoffaustausch erreicht wird. . - "

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäß ausgebildeten Absorptionsvorrichtung. Es zeigt

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch eine Teilhöhe der Vorrichtung, und zwar im oberen Teil der Darstellung nach der Linie a-b der Fig. 2, im unteren Teil nach der Linie e-f der Fig.. 3,

Fig. 2 eine Aufsicht auf einen Boden der Vorrichtung nach der Schnittlinie c-d der Fig. 1 und

Fig. 3 eine Aufsicht auf den nächstfolgenden, darunterliegenden Boden.

Auf jedem Boden Hegt im Durchmesser des Bodens die mit den Fallrohren 8 versehene Rinne 5, deren Seitenwände die Überlaufwehre 6 bilden. Durch Abwinkein ihrer Enden in der dargestellten Weise können die Wehre 6 noch um ein wirksames Maß verlängert werden. Parallel zu den Überlaufwehren 6 sind die zwei Einlauf räume 1 mit Einlaufwehren 2 angeordnet, wobei Einlauf- und Überlaufwehre annähernd gleich lang sind. Die Einlaufräume 1 sind dabei als Kreissegmente ausgebildet. Die in die Flüssigkeit, der Einlaufräume 1 tauchenden Fallrohre 8 können bei der vorgeschlagenen Ausbildung des Bodens eine weitgehend rechteckige, einen ruhigen Flüssigkeitseinlauf bewirkende Querschnittsform erhalten.

,£>ie_: über die Einlaufwehre 2 auf den Boden übertretende Waschflüssigkeit strömt über die zugehörige, mit Gasdurchtritten 3 und Tauchglocken 4 versehene Bodenhälfte zu den Überlaufwehren 6 der im Durchmesser des Bodens angeordneten Rinne 5. Die Rinne 5 mündet mit ihrem zu ihren beiden Enden hin abfallenden Boden 7 in die Fallrohre S₃ die die Flüssigkeit zu den Einlauf räumen 1 des nächstfolgenden Bodens leiten. Auf diesem Boden sind dann die Rinne 5 mit Überlaufwehren 6, die Einlaufräume 1 mit Wehren 2 und die im Raum zwischen diesen liegenden Glocken 4 um 90° zum vorhergehenden Boden versetzt angeordnet.

Die Überlaufkanten sowohl der Einlauf- als auch der Überlaufwehre sind mit auf ihre Länge verteilten kalibrierten Einschnitten 9 versehen, die ein gleichmäßiges Übertreten der Flüssigkeit und damit eine gleichmäßige Flüssigkeitsverteilung über die Länge der Wehre bzw. über den Boden ermöglichen.

Claims

Patentansprüche:

1. Absorptionsvorrichtung mit übereinanderliegenden Glockenboden zum Stoffaustausch zwischen Gasen oder Dämpfen und einer Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß auf jedem Boden eine mit Überlaufwehren (6) und Fallrohren (8) versehene Rinne (5) im Durchmesser des Bodens angeordnet ist und parallel zu diesen Überlaufwehren (6) je zwei Einlauf räume (1) mit Einlaufwehren (2) vorgesehen sind, wobei die Länge der Einlaufwehre (2) annähernd gleich der Länge der Überlaufwehre (6) ist, und daß auf dem nächstfolgenden Boden dieselbe Einrichtung um 90° zum vorhergehenden Boden versetzt angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitseinlauf räume (1)

■■ als Kreissegmente ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlaufwehre (6) an ihren Enden von der Durchmessergeraden abgewinkelt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fallrohre (8) in die Flüssigkeit der Einlauf räume (1) des nächsttieferen Bodens tauchen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlaufkanten der Einlauf- (2) und der Überlaufwehre (6) mit auf ihre Länge verteilten Einschnitten (9) versehen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 653 824;
britische Patentschrift Nr. 469 117;
USA.-Patentschrift Nr. 1 780 563.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen