DE1051814B

DE1051814B - Fuellkoerper fuer Absorptions- und Destillierkolonnen

Info

Publication number: DE1051814B
Application number: DER21012A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Emil Kirschbaum; Dr Klaus Raschig
Original assignee: Dr F Raschig GmbH
Current assignee: Dr F Raschig GmbH
Priority date: 1957-04-20
Filing date: 1957-04-20
Publication date: 1959-03-05

Description

Füllkörper für Absorptions-und Destillierkolonnen Bei dem Gegenstand der Erfindung handelt es sich um einen neuartigen Füllkörper, welcher aus dem bekannten zylindrisclien Füllkörper (Raschigring) entwickelt wurde, der bereits seit langem, regellos eingeschüttet, zur Füllung von Absorptions- und Wasdtürmen usw. die breiteste Anwendung gefunden hat.
Es war bereits bekannt, daß die Eigenschaften der erwähnten Füllkörper (Raschigringe) durch Anbringung von oeffnungen in der Zylinderwand vorteilhaft, besonders hinsichtlich des Druckverlustes, verändert werden. Jedoch zeigte sich, daß der Verlust an Austauschfläche, der damit verbunden war, gleichzeitig eine Verminderung der Wirksamkeit (geringere Wertungszahl) zur Folge hatte.
Es wurde nun gefunden, daß es nicht genügt, bei Ringen, deren Wand gleichmäßig verteilte Öffnungen besitzt, zum Ausgleich des Flächenverlustes eine Scheidewand anzubringen, um auch nur die gleiche Wertungszahl wie bei den sogenannten Raschigringen zu erzielen, daß man aber die Wirksamkeit der letz teren weit übertreffen kann, wenn man sich bei der Lochung der zylindrischen Fläche auf den mittleren Teil des Umfanges beschränkt, wobei eine gelochte oder ungelochte Scheidewand vorgesehen wird. Auf Grund der Versuchsergebnisse wurde auch festgestellt, daß der Gesamtdurchtrittsquerschnitt der Öffnungen nicht größer als 40°/o der halben Füllkörperoberfläche sein darf. Die Anordnung der Öffnungen in Nähe der mittleren Umfangslinie wird durch Abb. 1 a und 1 b erläutert, während die Abb. 2 a und 2 b die Abwicklung der Ringe zeigen.
Das Kurvenblatt gibt die Ergebnisse eines Vergleichsversuches des Institutes für Apparatebau und Verfahrenstechnik an der Technischen Hochschule Karlsruhe wieder, bei dem unter gleichen Bedingungen und in der gleichen Apparatur die neuartigen Füllkörper mit den Raschigringen in der altbekannten Ausführung verglichen werden. Es wurden Metallfüllkörper von 25 mm Größe in einer Schichthöhe von 1 m eingefüllt. Als Testgemisch wurde Äthanol-Wasser verwendet, wobei die Blasenkonzentration etwa 10 Gewichtsprozent Athanol ergab. Der Betriebsdruck betrug 760 mm QS. Die sich ergebenden Wertungszahlen sind aus dem Diagramm ersichtlich. Der neue Füllkörper zeigt eine eindeutige Überlegenheit in der Austauschwirkung (Wertungszahl nt), besonders im Bereich hoher Belastungen. Die höchstzulässige Dampfgeschwindigkeit ist um etwa 500/i höher als beim Raschigring (s. in dem Diagramm den Verlauf der Kurve a als Wertungskurve des neuartigen Ringes gegenüber dem Verlauf der Kurve b, die die Wertungszahlkurve des altbekannten Raschigrings darstellt).
Der Druckverlust der neuen Füllkörper ist außerdem geringer als der der Raschigringe.
Es ist zweckmäßig, die Stegfläche von den beiden Zylinderöffnungen her mehr oder weniger auszuschneiden, wobei dann der Steg ungelocht bleibt. Dadurch läßt sich die Wertungszahl weiter erhöhen.
Ein anderer bekanntgewordener zylindrischer Füllkörper, dessen Form dadurch gekennzeichnet ist, daß Ausschnitte aus der Zylinderwand in das Innere des Zylinders hineinragen, hat, wenn man die metallischen Ausführungen gleicher Größe vergleicht, im Bereich niedriger Dampfgeschwindigkeit eine bessere Wertungszahlkurve, im Bereich höherer Dampfgeschwindigkeit jedoch ist die Wertungszahl des neuen Füllkörpers besser.
Es ist weiterhin ein sattelförmiger Füllkörper bekanntgeworden, welcher eine noch bessere Wertungszahlkurve aufweist. Diesem gegenüber sowie gegenüber den anderen Füllkörpern hat der neue Füllkörper vor allem den Vorteil, daß er besser in allen metallischen und keramischen Werkstoffen herstellbar ist.
Bei der Ausführung in Metall kann die Fertigung aus Bändern einfachster Qualität und bei keramischem Material auf Strangpressen erfolgen, welche im Prinzip von der üblichen Bauart sind, so daß eine preisgünstige Herstellung möglich ist. Ferner verleiht die Scheidewand dem neuen Füllkörper eine besonders gute mechanische Widerstandsfähigkeit. Dies ist bei der Ausführung in keramischem Material wichtig, da hierdurch die Bruchempfindlichkeit herabgesetzt wird.
Bei der Ausführung in Metall kann infolge der größeren Stabilität die Stärke der Bänder geringer gewählt werden, wodurch eine kostensparende Verringerung des Metallgewichtes möglich ist.
Die Eigenschaften des neuen Füllkörpers in regelloser Schüttung bringen es mit sich, daß auf die Volumeinheit etwa dieselbe Stückzahl kommt wie bei v den Raschigringen. Demgegenüber haben die vorerwähnten sattelförmigen Füllkörper eine Stückzahl pro Volumeinheit, welche mehr als doppelt so groß ist wie die der Raschigringe. Schon aus diesem Grund ist die Herstellung dieser Füllkörper unwirtschaftlicher.

Claims

PATENTANSPRUCH Zylindrischer Füllkörper für Absorptions- und Destillierkolonnen mit Öffnungen in der Zylinder- fläche und mit einer Scheidewand, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtquerschnitt der Öffnungen in der zylindrischen Fläche und gegebenenfalls auch der in der Schetdewandfläche nicht mehr als 400/o der halben Füllkörperoberfläche beträgt und daß die Öffnungen im Bereich der mittleren Füllkörperhöhe derart angebracht sind, daß die beiden äußeren Viertel der Fülikörperhöhe ungelocht bleiben.