DE1084699B - Vorrichtung zum gleichmaessigen Abfuehren der Fluessigkeit von Kolonnenboeden - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum gleichmäßigen Abführen einer Flüssigkeit von einem Kolonnenboden, insbesondere Rektifizierkolonnen. Sie bezweckt eine sehr feine Verteilung der Flüssigkeit. Von der Feinheit der Verteilung hängt, wie beispielsweise von Prof. Emil Kirschbaum, Destillier- und Rektifizier-Technik, 2. Auflage, Springer Verlag, Berlin, 1950, S. 315, nachgewiesen wird, die Trennwirkung und Belastbarkeit in Rektifizierkolonnen wesentlich ab.

Bei Kolonnenböden werden bisher verschiedene Arten von Verteilervorrichtungen angewandt.

Die gebräuchlichste Verteilervorrichtung besteht aus einer flachen Wanne, auf deren Boden die Füssigkeit kontinuierlich aufgegeben wird, die ein oder mehrere Überlaufwehre besitzt, deren obere Ränder mit nach oben sich erweiternden Einschnitten versehen sind. Durch diese Einschnitte wird die überlaufende Flüssigkeit in Teilströme unterteilt, deren Durchflußquerschnitt bei verminderter Flüssigkeitsaufgabe abnimmt.

Eine solche Verteilervorrichtung arbeitet nur dann, wenn so viel Flüssigkeit auf den Boden aufgegeben wird, daß die Oberfläche der zu verteilenden Flüssigkeit über den tiefsten Punkt der Einschnitte reicht. Sinkt der Flüssigkeitsspiegel unter diese Linie, so wird der Überlauf unterbrochen und tritt erst dann wieder in Aktion, wenn genügend Flüssigkeit nachgeströmt ist. Eine gewisse Regulierung eines gleichmäßigen Überlaufes läßt sich durch besondere Form oder Anordnung der Einschnitte erreichen. In jedem Falle aber arbeiten derartige Vorrichtungen nur gleichmäßig bis zu einer gewissen Mindesthöhe der Flüssigkeit, d. h. Mindestaufgabe von Flüssigkeit, denn unterhalb dieser Belastungsgrenze arbeiten die Vorrichtungen entweder überhaupt nicht oder nur in zeitlichen Intervallen.

In manchen Fällen ist aber eine nach Zeit und Menge gleichmäßige und sehr feine Verteilung auch kleinster Flüssigkeitsmengen erwünscht. Das gilt insbesondere bei der Feinvakuumrektifikation, die regelmäßig mit sehr kleinen Flüssigkeitsmengen im Verhältnis zum Querschnitt der Rektifikationssäule rechnen muß.

Die Erfindung ermöglicht eine gleichmäßige und feine Verteilung von Flüssigkeitsmengen über eine horizontale Fläche, ohne durch eine untere Grenze der Flüssigkeitsaufgabe begrenzt zu sein, also eine korrekte, gleichmäßige und feine Verteilung selbst kleinster Flüssigkeitsmengen. Die Verteilervorrichtung gemäß der Erfindung hat also auch nicht den Nachteil der bekannten Wehrüberläufe mit oder ohne Einschnitte, die erst auf einen gewissen Staudruck ansprechen, wobei diese Ansprache an allen Stellen des Wehres und bei allen Schlitzungen wegen kleinster Vorrichtung zum gleichmäßigen Abführen der Flüssigkeit von Kolonnenböden

Anmelder:

Julius Montz K. G,_r

Hilden (RhId.), Hofstr.82

Otto Montz und Dipl.-Ing. Hans Joachim Kloss,

Hilden (RhId.),
sind als Erfinder genannt worden

maßlicher und oberflächlicher Unterschiede nicht gleichzeitig und gleichmäßig erfolgt.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung arbeitet nicht, wie dies bisher üblich war, mit einem Überlauf angestauter Flüssigkeit, sondern sie arbeitet auch dann, wenn die Verteilerflüssigkeit unterhalb der Überläufe steht, so lange— und zwar kontinuierlich—, wie überhaupt Flüssigkeit zur Verteilung vorhanden ist.

Gemäß der Erfindung werden bei einer Vorrichtung zum gleichmäßigen Abführen einer Flüssigkeit von dem Kolonnenboden über ein Wehr, dessen Oberkante die maximale Höhe der Flüssigkeit auf dem Boden bestimmt, Kapillaren vorgesehen, die von der einen Seite des Wehres über seine Oberkante auf die andere Seite des Wehres führen. Die Kapillaren können von einer Gruppe mehrerer dicht nebeneinander und an dem Wehr anliegender Drähte gebildet werden. Diese An-Ordnung eignet sich insbesondere für solche Vorrichtungen, bei denen das Wehr aus einer Anzahl durch den Boden gehender Rohre besteht, deren Oberkante in der Höhe des maximalen Flüssigkeitsstandes liegt. Vorzugsweise bestehen die Kapillarträger, z. B. die Drähte, aus Metall, vorzugsweise dem gleichen Metall wie die Wehre.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf einen Boden gemäß

⁴S der Erfindung;

Fig. 2 zeigt einen Schnitt gemäß Linie H-II der Fig.l;

Fig. 3 und 4 zeigen ein Einzelteil des Bodens in Draufsicht bzw. Seitenansicht;

Fig. 5 zeigt eine weitere Einzelheit in perspektivischer Darstellung.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht aus einer flachen Wanne 1, in deren Boden eine Anzahl von kurzen Rohrstücken 2 eingesetzt ist. Auf den Umfang

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eines jeden Rohrstückes 2 ist ein aus Draht hergestelltes Element 3 aufgeklemmt, dessen Form aus Fig. 5 erkennbar ist. Dieses Element besteht aus einem Kunststoff- oder Metalldraht, der dreimal haarnadelförmig hin und her gebogen ist, und zwar derart, daß die mittlere Biegung 3 a sowie die beiden Enden 3 b des Drahtes mit den übrigen beiden bei 3c und 3d umgebogenen Teilen des Drahtes ein Element bilden, das auf den Rand des Rohrstückes 2 aufgesetzt werden kann, wie dies Fig. 4 deutlich zeigt. Die Teile 3 α und 3 b liegen auf der Außenseite, die längeren Teile 3 c und 3 d auf der Innenseite des Rohrstückes 2. Die dicht aneinanderliegenden Drähte des Elementes 3 bilden daher miteinander und gegenüber der Oberfläche des Oberfläche des Rohrstückes 2 Kapillaren.

Die Größen der Böden 1, Rohrstücke 2 und Elemente 3 können nach den jeweiligen Verhältnissen in weiten Grenzen variieren. Beispielsweise können die die Rohrstücke einen Durchmesser von 15 mm und eine Länge von 25 mm besitzen, wobei sie aus dem Boden 1 nach oben um 15 nun ragen.

Es können beispielsweise die Böden auch mit einem einzigen geradlinigen Wehr versehen sein, das mit Elementen bestückt ist, durch deren Kapillare die Flüssigkeit über das Wehr gehoben wird.

Die durch die Kapillaren geförderte Flüssigkeitsmenge wird um so größer sein, je höher die Flüssigkeit auf dem Boden steht. Die überlaufende Flüssigkeitsmenge stellt sich somit auch automatisch entsprechend der Menge der auf dem Boden angelaufenen Flüssigkeit ein. Da die Oberkante des Wehres, beispielsweise die Oberkante der in Fig. 1 dargestellten Rohrstücke 2, in einer waagerechten Ebene liegt, ist die Überlaufmenge in jedem Rohr die gleiche, sofern man auf jedes Rohr ein Element mit gleich großer Kapillarwirkung setzt. Man kann die Förderwirkung vergrößern durch Aufsetzen mehrerer solcher Elemente, wie dies in Fig. 1 und 2 bei einigen der Rohrstücke dargestellt ist. Man kann die Anordnung auch benutzen bei einem Wehr, dessen Oberkante nicht genau waagerecht liegt, sondern dessen Oberkante z. B. mit Ausschnitten versehen ist. Man kann auch, wie das in Fig. 4 und 5 dargestellt ist, die Länge der in die Flüssigkeit eintauchenden Drähte verschieden groß machen und damit die Wirkung für verschiedene Größen der Flüssigkeitsmengen, mit denen der Boden beschickt ist, ändern.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum gleichmäßigen Abführen der Flüssigkeit von Kolonnenboden über ein Wehr, dessen Oberkante die maximale Höhe der Flüssigkeit auf dem Kolonnenboden bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß Kapillaren von der einen Seite des Wehres über seine Oberkante auf die andere Seite des Wehres führen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapillaren von einer Gruppe mehrerer dicht nebeneinanderliegender und an dem Wehr anliegender Drähte gebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 mit mehreren Wehren, beispielsweise einer Vielzahl durch den Boden gehender Rohre, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Wehr eine oder mehrere Kapillarträger erhält.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 14 034, 397 600.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 009 549/398 6.60