DE1124469B

DE1124469B - Stoffaustauschkolonne

Info

Publication number: DE1124469B
Application number: DEST17087A
Authority: DE
Inventors: Dr Hermann Stage
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1958-07-28
Filing date: 1960-11-07
Publication date: 1962-03-01

Description

Stoffaustauschkolonne Zusatz zum Zusatzpatent 1 094 709 Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Stoffaustauschkolonnen, bei denen zum Zwecke des Phasenaustausches eine intensive Durchmischung einer Flüssigkeit mit Dämpfen bzw. Gasen stattfindet.
Gemäß dem Gegenstand des Patentes 1 094709, zu dessen Weiterentwicklung die vorliegende Erfin dung dient, ist eine Hohlkammer vorgesehen, die als Flüssigkeitsführung und Abfluß zugleich dient, wobei die flüssigkeitsführenden Teile der Hohlkammer vom Tauchleistenkranz über die gesamte Ausdehnung der Hohlkammer einen im wesentlichen gleichen Abstand aufweisen. Die Form der Hohlkammer wird somit weitgehend an die Form des Tauchleistenkranzes angepaßt.
Die Ausbildung gemäß Patent 1094 709 hat den Vorteil, daß auch bei großen Kolonnendurchmessern eine einwandfreie und gleichmäßige Durchwirbelung der Flüssigkeit auf dem Kolonnenboden stattfindet.
Die vorliegende Erfindung bezweckt eine weitere Verbesserung der Durchwirbelungsvorgänge auf dem Boden dadurch, daß nicht nur der Abfluß, sondern auch der Zufluß in das Innere der Hohlkammer verlegt wird, wodurch eine Störung des Strömungsfeldes durch den außerhalb der Hohlkammer liegenden Zufluß vermieden wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann zwischen Zufluß und Abfluß eine Trennwand vorgesehen werden, die vorzugsweise mit den Flüssigkeitsführungen eine bauliche Einheit bildet.
Da die Hohlkammer Ein- und Ausflußöffnungen aufweisen muß, die gleichfalls eine Störung des Strömungsfeldes mit sich bringen können, werden erfindungsgemäße Vorkehrungen getroffen, die diese Störungen ausschalten. Dies kann z. B. dadurch geschehen, daß der Tauchleistenkranz an den den Öffnungen gegenüberliegenden Stellen geschlossen ist, so daß keine Gase in Richtung auf die Öffnungen der Hohlkammer strömen. Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung liegl der Abfluß bzw. Zufluß prallwandartig unmittelbar hinter der jeweiligen Öffnung, so daß er als Fortsetzung des Hohlkammermantels wirkt.
An Stelle der Anordnung einer Trennwand zwischen Abfluß und Zufluß kann technisch die gleiche Wirkung durch eine Aufteilung der Hohlkammer in zwei halbkreisförmige Segmente erzielt werden.
Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung erläutert.
Fig. la ist ein Grundrißschnitt längs der Linie Ia-Ia der Fig. lb; Fig. lb ist ein Schnitt längs der Achse des Kolonnenmantels gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung; Fig. 2 a ist ein Grundrißschnitt längs der Linie IIa-IIa der Fig. 2b; Fig. 2 b ist ein Schnitt längs der Achse des Kolonnenmantels gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; Fig. 3 a ist ein Grundrißschnitt längs der Linie lIla-lIIa der Fig. 3b; Fig. 3b ist ein Schnitt längs der Achse des Kolonnenmantels gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung; Fig. 4 a ist ein Grundrißschnitt längs der Linie IVa-IVa der Fig. 4b; Fig. 4b ist ein Schnitt längs der Achse des Kolonnenmantels gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung; Fig. 5 a ist ein Grundriß schnitt längs der Linie Va-Va der Fig. 5 b; Fig. 5b ist ein Schnitt längs der Achse des Kolonnenmantels gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung.
Auf den Kolonnenböden 1 ist die als Hohlrohr ausgebildete Hohlkammer 4 vorgesehen, welche vom Tauchleistenkranz 7 einen im wesentlichen über die ganze Ausdehnung gleichbleibenden Abstand aufweist. Der Boden 1 ist über Verbindungsstege an dem Tauchleistenkranz 7 befestigt, der seinerseits am Kolonnenmantel 2 angeschmolzen ist. Der Abfluß 11 und der Zufluß 6 befinden sich beide im Innern der Hohlkammer 4 und sind durch eine Zwischenwand 21 voneinander getrennt. Bei der ersten und zweiten Ausführungsform der Erfindung liegen die Einflußöffnungl8 und die Ausflußöffnung 17 einem geschlossenen Abschnitt 22 der Tauchglocke 7 gegenüber. Hierdurch wird verhindert, daß die gasförmige Phase direkt in die Ein- bzw. Ausflußöffnungen der HohLkammer4 eindringen kann und anstatt einer Durchwirbelung lediglich einen unerwünschten Flüssigkeitstransport bewirkt. Bei der dritten Ausführungsform der Erfindung befinden sich die Öffnungen 17 und 18 über den wehrförmigen Teilen, so daß keine Störung des Strömungsfeldes eintreten kann, weil die in Fig. 3 b sichtbaren unteren Teile der Hohl kammer als Prallwand wirken, während der Transport der Flüssigkeit in bzw. nach außerhalb der Hohlkammer in Form einer Überlaufströmung vor sich geht, die nicht oder nur unerheblich durch die gasförmige Phase beeinträchtigt wird. Bei der vierten und fünften Ausführungsform der Erfindung liegen unmittelbar hinter den Öffnungen 17 und 18 prallwandartig wirkende Teile des Zuflusses und Abflusses.
Bei der fünften Ausführungsform der Erfindung ist die Hohlkammer in zwei Teilhohlkammern 4' und 4" unterteilt, die einen halbkreisförmigen Umfang aufweisen und mit den geraden Durchmesserfiächen nahe nebeneinander liegen, so daß sich eine durch die beiden Durchmesserflächen gebildete Trennung von Abfluß 11 und Zufluß 6 ergibt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Stoffaustauschkolonne mit einer auf den Kolonnenböden vorgesehenen, als Flüssigkeitsführung und Abfluß dienenden Hohlkammer, wobei die flüssigkeitsführenden Teile der Hohlkammer vom Tauchleistenkranz über die gesamte Ausdehnung der Hohlkammer einen irn wesentlichen gleichen Abstand aufweisen, nach Patent 1 094709, dadurch gekennzeichnet, daß auch der Zufluß in das Innere der Hohlkammer(4) mündet und die Hohlkammer(4) Ein-und Ausflußöffnungen (6, 11) für die Flüssigkeit aufweist.
2. Stoffaustauschkolonne nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern der z. B. als Rohrstutzen ausgebildeten Hohlkammer(4) zwischen Zufluß (6) und Abfluß (11) eine Trennwand (21) vorgesehen ist.
3. Stoffaustauschkolonne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Tauchleistenkranz (7) an den den Öffnungen (17, 18) gegenüberliegenden Stellen geschlossen ist.
4. Stoffaustauschkolonne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abfluß (11) undloder Zufluß (6) prallwandartig unmittelbar hinter der zugeordneten Öffnung (17 bzw. 18) der Hohlkammer (4) liegen.
5. Stoffaustauschkolonne nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (17, 18) der Hohlkammer (4) oberhalb der wehrförmigen unteren Teile der Hohlkammer (4) liegen.
6. Stoffaustauschkolonne nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkammer (4) in zwei ndbeneinanderliegende Hohlkammern(4' und 4") unterteilt ist, wobei in der einen Hohlkammer (4') der Abfluß (18) und in der anderen Hohlkammer (4') der Zufluß (17) mündet und wobei sich die beiden Hohlkammern mit ihren nicht gekrummten Flächenteilen einander gegenüberliegen.