DE1120631B

DE1120631B - Vorrichtung zur Abscheidung von Fluessigkeit aus Gasen und zur Kontaktbehandlung mit einer Entwaesserungsfluessigkeit

Info

Publication number: DE1120631B
Application number: DEB44774A
Authority: DE
Inventors: Marvin Steve Worley
Original assignee: Black Sivalls and Bryson Inc
Current assignee: Black Sivalls and Bryson Inc
Priority date: 1957-05-27
Filing date: 1957-05-27
Publication date: 1961-12-28

Description

Vorrichtung zur Abscheidung von Flüssigkeit aus Gasen und zur Kontaktbehandlung mit einer Entwässerungsflüssigkeit Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abscheidung von Flüssigkeit aus Gasen und zur Kontaktbehandlung mit einer Entwässerungsflüssigkeit und geht aus von einer bekannten Vorrichtung dieser Art, bei welcher eine Kolonne die im oberen Teil einen Gasauslaß und einen Flüssigkeitsauslaß aufweist, durch mehrere im wesentlichen horizontale Kontaktböden in übereinander angeordnete Kammern unterteilt ist, wobei jeder Kontaktboden mit mindestens einer Gasdurchtrittsöffnung, welche durch eine das Gas durch die auf dem Kontaktboden befindliche Flüssigkeit leitende Kappe abgedeckt ist, sowie einem zu dem jeweils nächsttieferen Kontaktboden führenden Uberlaufrohr versehen ist.
Bei einer bekannten Bauart dieser Vorrichtungen sind Vorrichtungen zur Vorseparierung und zur Nebelabscheidung nicht vorhanden, so daß die Kontaktböden einen verhältnismäßig großen Abstand voneinander aufweisen müssen, um das Mitnehmen von Flüssigkeit zu vermeiden. Auch Schutzrohre, die einen Übertritt von Schaum in die Überlaufrohre verhindern, und Verschlußrohre, in die die unteren Enden der Überlaufrohre einmünden und eine Flüssigkeitsdichtung bilden, zeigen diese bekannten Vorrichtungen ebenfalls nicht.
Es ist ferner eine Vorrichtung vorgeschlagen worden, bei der das zu behandelnde Gas nicht durch die Behandlungsfiüssigkeit geführt wird, sondern bei der die Behandlungsflüssigkeit versprüht und das Gas hindurchgeführt wird. Hier ist die Gefahr eines Mitreißens von Behandlungsflüssigkeit durch das Gas ganz besonders groß.
Es ist weiterhin eine nicht dem eingangs erwähnten Gattungsbegriff entsprechende Vorrichtung bekannt. bei welcher das von oben nach unten strömende Gas und die Behandlungsflüssigkeft die Kolonne im Gleichlauf passieren, wobei gelochte Bleche vorgesehen sind, durch welche das Gas hindurchtritt und auf welche die Behandlungsflüssigkeit gesprüht wird.
Unter den gelochten Blechen sind mit Gasdurchtrittsöffnungen versehene Auffangschalen für die Behandlungsflüssigkeit vorgesehen. Überiaufrohre für die Behandlungsflüssigkeit sind bei dieser Vorrichtung nicht vorhanden, und jede der Behandlungsstufen weist ihren eigenen Flüssigkeitskreislauf auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei der vom Gas mitgeführte Flüssigkeit zunächst abgesondert und in eine leichtere und eine schwerere Komponente getrennt werden kann, worauf das Gas anschließend mit einer Entwässerungsflüssigkeit in einer Kolonne behandelt werden soll. Die Kolonne soll dabei so ausgebildet sein, daß einerseits ihre Bauhöhe bzw. der Abstand der Kontaktböden möglichst gering ist, andererseits aber ein Mitreißen von Flüssigkeit durch den Gasstrom mit Sicherheit vermieden wird.
Diese Aufgabenstellung ist keiner der bekannten Vorrichtungen zu entnehmen. Eine Vorseparierung der vom Gas mitgeführten Flüssigkeit findet bei den bekannten Vorrichtungen nicht statt, sondern nur die Behandlung des Gases mit einer Flüssigkeit, wobei die Kontaktböden den angegebenen großen Abstand haben müssen, um ein Mitreißen der Behandlungsflüssigkeit zu vermeiden.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Kolonne auf einem als Separator ausgebildeten Abscheider angeordnet ist und daß zwischen dem Gaseinlaß und dem untersten Kontaktboden ein eine Auffangkammer für die Behandlungsflüssigkeit bildender Boden mit einem Gasdurchlaß und zwischen diesem Boden und dem Gaseinlaß ein Nebelabscheider angeordnet ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes sieht vor, daß die Uberlaufrohre an ihrem unteren Ende von mit Schlitzen versehenen Verschlußrohren und an ihren oberen Enden mit Schutzrohren umgeben sind.
Zweckmäßig erstrecken sich die Schutzrohre über die Überlaufrohre hinaus bis oberhalb des Spiegels der auf den Böden befindlichen Flüssigkeit.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der Abscheider einen Flüssigkeitssammelraum aufweist, der durch zwei Überlaufwehre von verschiedener Höhe und ein zwischen diesen angeordnetes Unterströmungswehr unterteilt ist und aus einer Kammer sowie einer weiteren Kammer besteht.
Hierbei kann eine den Abscheider umgebende Heizkammer mit einem Heizflüssigkeitseinlaß und einem Heizflüssigkeitsauslaß vorgesehen sein, wobei der Ein- und der Auslaß der Heizkammer mit dem Flüssigkeitsauslaß bzw. dem Flüssigkeitseinlaß der Kolonne verbunden sind.
Durch den über dem Gaseinlaß unter der eigentlichen Behandlungszone angeordneten Nebelabscheider werden wertvolle flüssige Kohlenwasserstoffe und ein wesentlicher Anteil Wasser aus dem Gas ausgeschieden, bevor es dehydriert wird. Hierdurch werden nicht nur die wertvollen flüssigen Kohlenwasserstoffe gewonnen, sondern die Wirtschaftlichkeit der Dehydrierung des Gases wird wesentlich verbessert, da die Behandlungsfiüssigkeit das zuvor abgeschiedene Wasser nicht mehr aufzunehmen braucht, ehe sie dem Kreislauf wieder zugeführt werden kann.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Nebelabscheider unter jedem Kontaktboden wird mit Sicherheit das Mitreißen von Behandlungsflüssigkeit durch den Gasstrom vermieden, und die Kontaktböden können in wesentlich kürzeren Abständen voneinander angeordnet werden, als dies bisher möglich war. Infolgedessen kann eine Kolonne mit weitaus geringerer Bauhöhe bei gleicher Leistung im Vergleich mit bekannten Vorrichtungen benutzt werden.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil gegenüber den bekannten Vorrichtungen wird durch die die Überlaufrohre umgebenden Schutzrohre, die verhindern. daß Schaum in die Überlaufrohre gelangen kann, und die Verschlußrohre erzielt, welche eine Flüssigkeitsdichtung bilden und das Gas daran hindern, durch die Überlaufrohre zu strömen.
Zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sollen nunmehr an Hand der Zeichnungen beschrieben werden. In den Zeichnungen ist Fig. 1 ein schematisch dargestellter Schnitt eines kombinierten Dreiphasen-Scheide- und Kontaktbehandlungskessels, Fig. 2 ein schematisch dargestellter Schnitt eines Zweiphasen-Scheide- und Kontaktbehandlungskessels und Fig. 3 ein Schnitt durch Einzelheiten der erfindungsgemäßen Glockenböden.
Der kombinierte Dreiphasen-Scheide- und Kontaktbehandlungskessel 1 (Fig. 1) hat eine Gaseinlaßleitung 2, die in den unteren Teil des lotrechten Abschnittes 3 von Kessel 1 mündet. Der Nebelabscheider 4 erstreckt sich über den Innenraum des lotrechten Abschnittes 3 an einer oberhalb der Gaseinlaßleitung 2 befindlichen Stelle. Das Entwässerungsmittel wird über Einlaß 6 auf den oberen Glockenboden 5 geleitet. Ein Nebelabscheider 7 liegt oberhalb des Einlasses 6 quer über dem Abschnitt 3. Eine Auslaßleitung 8 für Trockengas durchsetzt den oberen Teil von Abschnitt 3 oberhalb des Nebelabscheiders 7. Die Glockenböden 9 und 10 sind im Abschnitt 3 unterhalb des Glockenbodens 5 und oberhalb des Nebelabscheiders 4 angeordnet. Ein Schachtboden 11 ist im unteren Teil des lotrechten Abschnittes 3 unterhalb des Bodens 10 und oberhalb des Nebelabscheiders 4 aufgestellt. Der Ausiaß 12 für das Entwässerungsmittel zweigt von dem lotrechten Abschnitt 3 an einer Stelle ab, die sich etwas oberhalb des Schachtbodens 11 befindet.
Der waagerechte Abschnitt 13 vom Kessel 1 besteht aus einem inneren Gehäusemantel 14, einem äußeren Gehäusemantel 15 und Stirnplattenl6 und 17. Die Gehäusemäntel 14 und 15 und die Stirnplatten 16 und 17 sind miteinander verbunden, um den Abschnitt 13 zu bilden. Der lotrechte Abschnitt 3 ist am waagerechten Abschnitt 13 so befestigt, daß der Abschnitt 3 den äußeren Gehäusemantel 15 durchsetzt und mit dem inneren Gehäusemantel 14 verbunden ist. Der innere Gehäusemantel 14 weist Bohrungen 18 auf, die von dem Abschnitt 3 umgeben werden. Eine ringförmige Wärmeaustauschkammer 19 mit einem Einlaß 20 und einem Auslaß 21 ist zwischen den Gehäusemänteln 14 und 15 vorhanden. Die Größe der Öffnungen 18 wird von der größten Fläche bestimmt, die vorhanden sein muß, damit die von dem Gasstrom abgeschiedene Flüssigkeit in den die Flüssigkeit aufnehmenden Sammelraum 22 fließt. Wenn diese Bohrungen 18 verhältnismäßig klein bleiben, dann ist die durch Druckkesselvorschriften bestimmte erforderliche Verstärkung im Vergleich zu der Verstärkung vernachlässigbar, die erforderlich ist, wenn eine einzige Bohrung in der Größe des Innendurchmessers von Abschnitt 3 verwendet wird. Durch Begrenzung der Größe von Bohrungen 18 kann jede aus der Einlaßgeschwindigkeit des Gases herrührende Wirbelung wirksam aufgehoben werden, so daß der Raum 22 frei von allen Gaswirbeln ist, die das durch das spezifische Gewicht erfolgende Trennen der Flüssigkeiten im Raum 22 stört. Der in die Kammer 19 mündende Einlaß 20 und der Auslaß 21 sind so ausgeführt, daß sie einen gleichförmigen Strom aus warmem Entwässerungsmittel leiten, wie dies später noch näher beschrieben wird.
Innerhalb des Flüssigkeitssammelraumes 22 ist in einem Abstand von der einen Seite der den inneren Gehäusemantel 14 durchsetzenden Bohrungen 18 am Gehäusemantel 14 ein Überlaufwehr 23 befestigt, das sich nach oben bis etwas oberhalb der Mitte des Gehäusemantels 14 erstreckt. Ein Sammelraum 24 für flüssigen Kohlenwasserstoff ist zwischen dem Wehr 23 und der innerhalb des Gehäusemantels 14 befindlichen Endverschlußplatte oder Stirnplatte 16 vorhanden. Schwimmer25 regelt die in der Auslaßleistung 27 vorhandene Verschlußvorrichtung26. Ein Zylinder 28 führt den Schwimmer 25 bei seiner lotrechten Bewegung, die durch den Kohlenwasserstoffspiegel in dem für flüssigen Kohlenwasserstoff bestimmten Sammelraum 24 hervorgerufen wird. Ein Unterströmungswehr 29 ist an der anderen Seite des vom Wehr 23 begrenzten Raumes 22 im Gehäusemantel 14 angeordnet und ist am Gehäusemantel 14 so befestigt, daß sich das Wehr 29 nach unten erstreckt und auf einer Ebene endet, die wesentlich unterhalb der oberen Kante von Wehr 23 liegt.
In dem oberen Teil von Wehr 29 befindliche Bohrungen 30 sorgen für einen Druckausgleich zwischen dem Flüssigkeitssammelraum 22 und dem Wassersammelraum 31. Der Wassersammelraum31 ist im Gehäusemantel 14 zwischen Überlaufwehr 32 und Stirnplatte 17 vorhanden. Schwimmer 33 betätigt die Verschlußvorrichtung 34, die den Wasserabfluß aus dem Raum 31 über das Wasserauslaßrohr 35 regelt.
Zylinder 36 führt den Schwimmer 33 bei seiner lotrechten Bewegung, die entsprechend dem Wasserstand im Wassersammelraum 31 erfolgt.
Der Aufbau der in Fig. 2 dargestellten Ausführung eines kombinierten Zweiphasen-Scheide- und Kontaktbehandlungskessels 37 gleicht dem in Fig. 1 dargestellten Kessel. Kessel 37 hat in seinem unteren Abschnitt unterhalb des Nebelabscheiders 39 einen Gaseinlaß 38. Der Nebelabscheider 39 erstreckt sich quer über den Kessel 37 und scheidet alle mitgenommene Flüssigkeit aus dem in dem Gaseinlaß 38 einströmenden Gas aus, so daß sich diese Flüssigkeit in der unter dem Gaseinlaß 38 befindlichen Zone 40 sammelt. Schwimmer 41 spricht auf den in der Zone 40 vorhandenen Flüssigkeitsspiegel an und regelt das Arbeiten der Verschlußvorrichtung 42, die den Flüssigkeitsablauf durch den Flüssigkeitsauslaß 43 regelt.
Die Schwimmerführung 44 begrenzt die Bewegung des Schwimmers 41 auf eine lotrechte Bewegung.
Ein Entwässerungsmittel wird in den Kessel 37 über Einlaß 45 auf den oberen Glockenboden 46 gebracht. Das flüssige Entwässerungsmittel strömt über den mittleren Glockenboden 47 und den unteren Glockenboden 48 nach unten und wird auf dem Schachtboden 49 gesammelt. Ein Auslaß 50 leitet das auf dem Schachtboden 49 sich sammelnde Entwässerungsmittel aus dem Kessel 37.
Nach der Kontaktbehandlung des Gases auf den drei Glockenböden 48, 47 und 46 durch das flüssige Entwässerungsmittel durchströmt das Gas nach oben den Nebenabscheider 51 und strömt aus dem Kessel 37 über den Trockengasauslaß 52 ab.
Fig. 3 zeigt Einzelheiten des Kontaktbehandlungskessels 53, der ähnlich den Kontaktbehandlungsabschnitten der Kessel 1 und 3 (Fig. I und 2) ist.
Kessel 53 besteht aus einem lotrechten zylindrischen Gehäusemantel 54 mit einem oberen Nebelabscheider 55 und einem unteren Nebelabscheider 56, die sich quer über den Innenraum des Gehäusemantels 54 erstrecken und einen ziemlich großen Abstand voneinander haben, um den lotrechten Raum für die Glockenböden 57, 58 und 59 sowie den Schachtboden 60 zu schaffen.
Die Einlaßleitung 61 für das Entwässerungsmittel durchsetzt den Gehäusemantel 54 und ist mit einem Krümmer 62 verbunden, der nach unten ragt und eine kurze Strecke oberhalb des Glockenbodens 57, jedoch so nahe am Glockenboden 57 endet, daß er in die auf dem Glockenboden 57 befindliche Flüssigkeit eintaucht. Bodenglocken 63 und Bodenglockenstutzen 64 sind von üblicher Ausführung und befinden sich in der Mitte auf den Glockenböden 57, 58 und 59. Gewünschtenfalls können mehrere Bodenglocken auf jedem Glockenboden verwendet werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Die Bodenglocken müssen zwischen dem Einlaß und dem Auslaß des Entwässerungsmittels so aufgestellt werden, daß eine vollkommene Kontaktberührung auf jedem Glockenboden stattfindet. Schutzzylinder 65 für die Fallrohre 69 sind entgegengesetzt dem Einlaßkrümmer und den auf den Glockenböden 58 und 59 befindlichen Verschlußrohren 66 für die Fallrohre 69 angeordnet. Auf der von der Bodenglocke 63 abgewandten Seite der Schutzylinder 65 sind in die untere Kante der Zylinder 65 Schlitze 67 eingefräst. Die Schutzzylinder 65 ragen nach oben und enden oberhalb des später noch näher beschriebenen einzelnen Flüssigkeitsraumes 68 Durch Verwendung der Schutzzylinder 65 und der Verschluß rohre 66 kann ein Kontaktbehandlungskessel viel kleineren Durchmessers benutzt werden, da ein Verspritzen oder Umgehen des Glockenbodens durch das als Schaum vorhandene Entwässerungsmittel verhütet wird.
Die Fallrohre 69 durchsetzen die Glockenböden 57, 58 und 59 von einer innerhalb der Schutzzylinder 65 gelegenen, oberhalb der oberen Kante der Schlitze 67 befindlichen Stelle zu einer innerhalb des Verschlußrohres 66 gelegenen Stelle, die von dem nächsttieferen Glockenboden einen Abstand hat. Die Ebene der oberen Kante von Fallrohr69 bestimmt den auf jedem Glockenboden vorhandenen Stand oder Spiegel des Entwässerungsmittels.
In der oberen Kante der Verschlußrohre 66 befindliche Schlitze 70 erstrecken sich in den Rohren 66 nach unten und enden oberhalb der unteren Kante der Fallrohre 69, so daß ein aus einer Flüssigkeitssäule bestehender Gasverschluß innerhalb der Verschlußrohre 66 vorhanden ist. Die Schlitze 67 und 70 befinden sich auf entgegengesetzten Seiten jedes Glockenbodens, so daß ein Strom aus Entwässerungsmittel über jeden Glockenboden strömt. Das Entwässerungsmittel wird also daran gehindert, quer über den Glockenboden zu fließen, ohne daß eine gründliche Berührung mit dem Gas erfolgt.
Eine obere gelochte Zwischenplatte 71 und eine untere gelochte Zwischenplatte 72 sind unter den Glockenböden 57 und 58 mittels Haltern 73 im Abstand voneinander befestigt. Die Platten 71 und 72 sind so gelocht, daß ungefähr die Hälfte ihrer Fläche für den Durchfluß offen ist. Außerdem sind die Platten 71 und 72 so aufgestellt, daß das die Lochungen 74 der unteren Platte 72 durchströmende Gas zu einer Richtungsänderung gezwungen wird, damit es die in der oberen Platte 71 befindlichen Lochungen 75 durchströmen kann.
Ein Steigrohr76 durchsetzt den Schachtboden 60 nach oben und bildet eine Einströmstelle in die Kontaktbehandlungszone von Kessel 53 sowie einen Sammelraum auf Glockenboden 60 für verdünntes Entwässerungsmittel, das den Kessel 53 durchströmt hat.
Eine Auslaßleitung 77 durchsetzt den Gehäusemantel 54 eine kurze Strecke oberhalb des Glockenbodens 60 und bildet einen Auslaß aus dem Kessel 53 für das auf dem Glockenboden 60 sich sammelnde Entwässerungsmittel. Gas strömt in die Kontaktbehandlungszone über das in dem Glockenboden 60 befindliche Steigrohr 76.
Beim Betrieb strömt ein Naturgasstrom über die Gaseinlaßleitung 2 in den unteren Teil des lotrechten Kontaktbehandlungsabschnittes 3 des kombinierten Scheide- und Behandlungskessels 1 (Fig. 1). Die in dem Gasstrom vorhandenen freien Flüssigkeiten setzen sich in dem lotrechten Abschnitt 3 ab und fließen über die Bohrungen 18 in den Flüssigkeitssammelraum 22. Die in dem Gasstrom als Nebel mitgenommenen Flüssigkeiten werden durch den Nebelabscheider 4 entfernt und fließen über die Bohrungen 18 in den Flüssigkeitssammelraum 22.
Da die aus dem Gasstrom abgeschiedene Flüssigkeit für gewöhnlich aus Wasser und Kohlenwasserstoffkondensat oder Öl besteht, erfolgt die Trennung dieser beiden Bestandteile durch Absetzen und Abziehen des Wassers aus dem unteren Abschnitt sowie des Kohlenwasserstoffkondensats aus dem oberen Abschnitt der gesammelten Flüssigkeitsmenge.
Beispielsweise sammeln sich die aus dem Gasstrom ausgeschiedenen Flüssigkeiten, wie bereits erwähnt, im Raum 22, der verhältnismäßig frei von Wirbelungen ist, die hervorgerufen würden, wenn der Raum 22 den Geschwindigkeiten des einströmenden Gases ausgesetzt wäre. Raum 22 ist gegen diese Geschwindigkeit durch den inneren Gehäusemantel 14 geschützt, der eine ausreichende Schutzwand gegen diese Wirbelung ist. wenn auch die Bohrungen 18 den lotrechten Abschnitt 3 und den Raum 22 über den Gehäusemantel 14 verbinden.
Das Kohlenwasserstoffkondensat, das leichter als Wasser ist, sammelt sich in einer oberen Schicht im Sammelraum 22 und fließt aus dieser oberen Schicht über das Wehr 23, wenn die im Raum 22 befindliche Flüssigkeit bis zur Überlaufhöhe von Wehr 23 gestiegen ist. Das Kohlenwasserstoffkondensat sammelt sich in dem Sammelraum 24 und wird aus diesem Raum über die Auslaßleitung 27 unter Regelung der Verschlußvorrichtung 26 abgelassen, wenn die Verschlußvorrichtung 26 vom Schwimmer 25 entsprechend dem im Raum 24 vorhandenen Flüssigkeitsspiegel betätigt wird.
Das schwerere Wasser sammelt sich in einer unteren Schicht, fließt aus dem Raum 22 unter dem Wehr 29 hindurch und steigt in dem zwischen den Wehren 29 und 32 befindlichen Raum. Die obere Kante von Wehr 32 ist niedriger als die obere Kante von Wehr 23. Bei richtiger Einstellung bleibt die Zwischenfläche zwischen dem Kohlenwasserstoffkondensat und dem Wasser wesentlich unter der oberen Kante von Wehr 23 und wesentlich oberhalb der unteren Kante von Wehr 29. Infolgedessen fließt das Wasser über das Wehr 32 und sammelt sich in dem Wassersammelraum 31. Wasser wird aus dem Raum 31 über die Auslaßleitung35 unter Regelung der Verschlußvorrichtung 34 abgeleitet, die von dem Schwimmer 33 entsprechend dem Wasserstand betätigt wird.
Wie erwähnt, dient die zwischen dem inneren Gehäusemantel 14 und dem äußeren Gehäusemantel 15 vorhandene Wärmeaustauschkammer 19 zum Erwärmen des in den Räumen 22 und 31 sich sammelnden Wassers, um ein Einfrieren dieses Wassers bei sehr kalten Witterungsverhältnissen zu verhüten. Dieses Erwärmen des Wassers kühlt auch das die Kammer 19 durchströmende Entwässerungsmittel. Das Entwässerungsmittel oder eine andere ein Abkühlen erfordernde Flüssigkeit fließt über den Einlaß 20 in die Kammer 19 und strömt über den Auslaß 21 aus der Kammer 19 aus. Kammerl9 ist für gewöhnlich mit warmem Entwässerungsmittel gefüllt, da der Auslaß21 sich im höchsten Abschnitt der Kammer 19 befindet.
Das aus dem Nebelabscheider 4 fließende Gas ist im wesentlichen frei von mitgenommenen Flüssigkeiten, die das Entwässerungsmittel übermäßig verdünnen könnten oder die, wie im Falle von Kohlenwasserstoflkondensat, das Entwässerungsmittel verunreinigen würden. Das Gas durchströmt nach oben den Schachtboden 11. die Glockenböden 10, 9 und 5, den Nebelabscheider 7 und wird aus dem Trockengasauslaß 8 abgelassen.
Das Entwässerungsmittel strömt über den Einlaß 6 in den Abschnitt 3 und wird auf den oberen Glockenboden 5 geleitet. Das Entwässerungsmittel fließt dann über die Glockenböden 9 und 10 in Kontaktberührung mit dem nach oben strömenden Gas nach unten und sammelt sich auf dem Schachtboden 11, von dem es über den Auslaß 12 abgeleitet wird.
Die Arbeitsweise von Kessel 37 (Fig.2) entspricht im wesentlichen der Arbeitsweise von Kessel 1 (Fig. 1), mit der Ausnahme, daß keine Anordnung zum Trennen der beiden unmischbaren Flüssigkeiten, z. B. Kohlenwasserstoff und Wasser, vorhanden ist.
Die Flüssigkeiten, die in dem in den Kessel 37 über den Einlaß 38 einströmenden Gasstrom mitgenommen werden, werden durch den Nebelabscheider 39 entfernt und sammeln sich in der Flüssigkeitssammelzone 40. Diese Flüssigkeiten werden aus der Zone 40 über den Flüssigkeitsauslaß unter Regelung der Ablaßvorrichtung 42 abgelassen, die von dem Schwimmer 41 entsprechend dem im Raum 40 befindlichen Flüssigkeitsstand betätigt wird.
Das aus dem Nebelabscheider 39 strömende Gas ist im wesentlichen frei von mitgenommenen Flüssigkeiten, die das Entwässerungsmittel übermäßig verdünnen könnten oder die, wie im Falle von Kohlenwasserstoffkondensat, das Entwässerungsmittel verunreinigen würden. Das Gas durchströmt nach oben den Schachtboden 49, die Glockenböden 48, 47 und 46, den Nebelabscheider 51 und wird in den Trockengasauslaß 52 aus dem Kessel 37 abgelassen. Das Entwässerungsmittel strömt über den Einlaß 45 in den Kessel 37 und wird auf den oberen Glockenboden 46 geleitet. Das Entwässerungsmittel fließt dann über die Glockenböden 47 und 48 in Kontaktberührung mit dem nach oben strömenden Gas nach unten und sammelt sich auf dem Schachtboden 49. von dem es über den Auslaß 50 aus dem Kessel 37 abgeleitet wird.
Der aus Flüssigkeit und Gas bestehende Strom auf den einzelnen Glockenböden der Kontaktvorrichtung ist in Fig. 3 des näheren dargestellt. Flüssiges Entwässerungsmittel wird über Einlaß 61 und Krümmer 62 auf den Glockenboden 57 geleitet, auf dem es sich bis zu der oberen Randkante des im Zylinder 65 befindlichen Fallrohres 69 sammelt. Das flüssige Entwässerungsmittel fließt dabei über den Glockenboden 57, durchströmt den im Zylinder 65 befindlichen Schlitz 67 und steigt im Zylinder 65, bis das Entwässerungsmittel über den Rand des Fallrohres 69 fließt und sich im Verschlußrohr 66 sammelt. In diesem Rohr 66 steigt das Entwässerungsmittel bis zum unteren Ende von Schlitz 70 und bildet einen Flüssigkeitsverschluß, der ein Aufwärtsströmen von Gas im Fallrohr 69 verhindert. Das aus dem Schlitz 70 ausströmende flüssige Entwässerungsmittel fließt quer über den Glockenboden 58 und weiter zum Glockenboden 59 und den Schachtboden 60, wie dies in bezug auf den Flüssigkeitsstrom aus dem Krümmer 62 über den Glockenboden 57 und nach unten zum Glockenboden 58 beschrieben ist.
Das Gas strömt nach oben im Bodenglockenstutzen 64 und perlt aus den in der Bodenglocke 63 vorhandenen Schlitzen in die auf dem Glockenboden 59 angesammelte Flüssigkeitsmasse aus Entwässerungsmittel. Das Gas strömt dann nach oben in den in der unteren gelochten Zwischenplatte 72 befindlichen Lochungen 74 und dann in den in der oberen gelochten Zwischenplatte 71 befindlichen Lochungen 75.
Das Gas durchströmt dann den Bodenglockenstutzen 64, Bodenglocke 63, Entwässerungsmittel und die Zwischenplatten 71 und 72 der Glockenböden 58 und 57 und durchströmt schließlich den Nebelabscheider 55.
Beim Durchströmen des Kontaktkessels 53 erfolgt also an jedem Kontaktboden 59, 58 und 57 eine gründliche Berührung zwischen Gas und flüssigem Entwässerungsmittel. Das auf dem oberen Kontaktboden 57 befindliche Entwässerungsmittel hat einen geringsten Gehalt an Wasser im Vergleich zu dem Entwässerungsmittel auf den Kontaktböden 58 und 59. Dies gibt die Sicherheit, daß eine hohe Entwässerung erzielt wird. Wenn das nur wenig Wasser enthaltende Entwässerungsmittel auf Glockenboden 57 durch Sprühstrahlen oder Nebel verdünnt würde, die vom Glockenboden 58 her kommen, würde die Gasentwässerung nachteilig beeinflußt. Versuche haben gezeigt, daß eine Konzentrationsverringerung eines üblichen Entwässerungsmittels, z. B. Diäthylglykol, von 0,2°/o Konzentration eine Taupunktsenkung von 3,30 C zur Folge hat. Unter dem hier verwendeten Ausdruck Taupunktsenkung ist der Unterschied zwischen der Taupunkttemperatur in Celsiusgraden des Gases vor und nach der Behandlung zu verstehen.
Bei üblichen Kontaktbehandlungsvorrichtungen mit Glockenböden wird diese höchste Taupunktsenkung dadurch erhalten, daß durch eine entsprechende Abstandssetzung der Glockenböden eine Verunreinigung durch den aus dem unteren Glockenboden nach oben geförderten Nebel verhütet wird. Diese Abstandssetzung ist in Kontaktbehandlungskesseln sehr kostspielig, da sie die Kessellänge und infolgedessen die Kesselkosten erhöht. Jede Kontaktbehandlungsanlage, bei der Glockenböden verwendet werden, die dichter als üblich stehen, und die das Mitreißen von Nebel in die oberen Glockenböden trotzdem verhütet, ist weniger teuer. Diese vorteilhafte dichte Aufstellung wird bei der erfindungsgemäßen Kontaktbehandlungsanlage erzielt, da das Mitreißen von Nebel durch die gelochten Zwischenplatten 71 und 72 wirksam verhütet wird. Wie festgestellt wurde, kann bei Verwendung dieser Zwischenplatten der Glockenbodenabstand wesentlich verringert werden. Die Zwischenplatten 71 und 72 sind daher so ausgeführt, daß die Mitnehmer von Nebel auf eine vernachlässigbare Menge verringert wird.
Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung ist darin zu sehen, daß kein Vorbeiströmen des Entwässerungsmittels an den Glockenböden erfolgt. Dieses Vorbeiströmen von nicht ausgenutztem flüssigem Entwässerungsmittel in die Fallrohre 69 wird durch die Verwendung der Zylinder 65 verhütet, die das obere offene Ende der Fallrohre 69 bis zu einer Höhe umgeben, die über dem erwarteten oberen Spiegel des gesonderten Flüssigkeitsraumes 68 reicht. Unter dem hier verwendeten Ausdruck gesonderter Flüssigkeitsraum ist der Raum oberhalb des Glockenbodens zu verstehen, in welchem das flüssige Entwässerungsmittel und die Gasbläschen enthalten sind. Durch Anordnung der Zylinder 65 um die Fallrohre 69 und durch Anordnung von Schlitzen 67 in der von den Bodenglocken 63 weggerichteten Seite der Zylinder 65 ist eine gleichmäßige Strömung und Kontaktberührung des Entwässerungsmittels mit dem Gas gesichert.
Es ist also eine verbesserte Vorrichtung zur Kontaktbehandlung eines Gases mit einer Flüssigkeit geschaffen, die einen hohen Wirkungsgrad hat und deren Ausmaße ohne Verringerung der Kapazität herab- gesetzt werden können. Die Vorrichtung ist überall dort verwendbar, wo eine gründliche Berührung zwischen einem Gas und einer Flüssigkeit gewünscht wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zur Abscheidung von Flüssigkeit aus Gasen und zur Kontaktbehandlung mit einer Entwässerungsflüssigkeit, bei welcher eine Kolonne, die im oberen Teil einen Gasauslaß und einen Flüssigkeitseinlaß und im unteren Teil einen Gaseinlaß und einen Flüssigkeitsauslaß aufweist, durch mehrere im wesentlichen horizontale Kontaktböden in übereinander angeordnete Kammern unterteilt ist, wobei jeder Kontaktboden mit mindestens einer Gasdurchtrittsöffnung, welche durch eine das Gas durch die auf dem Kontaktboden befindliche Flüssigkeit leitende Kappe abgedeckt ist, sowie einem zu dem jeweils nächsttieferen Kontaktboden führenden Uberlaufrohr versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolonne (3, 37, 53) mit einem Abscheider (13) kombiniert ist und daß zwischen dem Gaseinlaß (2) und dem untersten Kontaktboden (10, 48, 59) ein eine Auffangkammer für die Behandlungsflüssigkeit bildender Boden (11, 49, 60) mit einem Gasdurchlaß und zwischen diesem Boden und dem Gaseinlaß ein Nebelabscheider (4, 39, 56) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlaufrohre (69) an ihrem unteren Ende von mit Schlitzen (70) versehenen Verschlußrohren (66) und an ihrem oberen Ende von Schutzrohren (65) umgeben sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzrohre (65) sich über die Überlaufrohre (69) hinaus bis oberhalb des Spiegels der auf den Böden befindlichen Flüssigkeit erstrecken.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abscheider (13) einen Flüssigkeitssammelraum (22) aufweist, der durch zwei Überlaufwehre (23, 31) von verschiedener Höhe und ein zwischen diesen angeordnetes Unterströmungswehr (29) unterteilt ist und aus einer Kammer (24) sowie einer Kammer (31) besteht.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine den Abscheider (13) umgebende Heizkammer (19) mit einem Heizflüssigkeitseinlaß (20) und einem Heizflüssigkeitsauslaß (21).
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (20) und der Auslaß (21) der Heizkammer (19) mit dem Flüssigkeitsauslaß (77) bzw. dem Flüssigkeitseinlaß (61) der Kolonne (53) verbunden sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 570 854; französische Patentschrift Nr. 624 071; britische Patentschrift Nr. 696 150.