DE1128405B

DE1128405B - Mass transfer column

Info

Publication number: DE1128405B
Application number: DEST16847A
Authority: DE
Inventors: Dr Hermann Stage
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1960-08-29
Filing date: 1960-08-29
Publication date: 1962-04-26

Description

Stoffaustauschkolonne Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Stoffaustauschkolonnen und bezweckt die Erzielung eines Strömungsverlaufes auf den Zwischenböden, der im wesentlichen mit dem Strömungsverlauf übereinstimmt, weicher sich auf den Zwischenböden gemäß dem Patent 1036 576 ergibt.Mass transfer column The present invention relates to mass transfer columns and aims to achieve a flow course on the intermediate floors, which in the essentially coincides with the course of the flow, softer on the intermediate floors according to patent 1,036,576 results.

Bei der Stoffaustauschkolonne gemäß Patent 1 063 576 ist auf demZwischenboden eine denBoden in zwei Räume teilende Trennwand vorgesehen, wobei die Räume durch Öffnungen zwischen den Begrenzungswänden und der Trennwand in Verbindung stehen. Hierbei befindet sich das Flüssigkeitszufuhrrohr in dem einen und das Flüssigkeitsabflußrohr in dem anderen der beiden Räume. The mass transfer column according to patent 1,063,576 is on the intermediate tray a partition dividing the floor into two rooms is provided, the rooms through Openings between the boundary walls and the partition wall are in communication. Here, the liquid supply pipe is located in one and the liquid discharge pipe in the other of the two rooms.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine weitere Vereinfachungdahingehend, daß die durchdieTrennwand hervorgerufene vorteilhafte Strömungsverteilung erzielt wird, ohne daß eine körperliche Trennwand vorgesehen zu werden braucht, die bei größeren Kolonnendurchmessern, insbesondere bei einer Ausführung der Kolonne in Glas, schwierig ist, weil das Aufschmelzen eines größeren Teils auf den Boden häufig zu unerwünschten Spannungsverhältnissen im Boden führt, die die Lebensdauer der Kolonne verkürzen können. Außerdem bedingt die Anbringung der Trennwand fertigungsmäßige Schwierigkeiten und erfordert eine gewisse Erfahrung des Personals, welches bei der Herstellung der Kolonne eingesetzt wird. The present invention enables a further simplification in that that the advantageous flow distribution caused by the partition is achieved without the need to provide a physical partition, which is at larger column diameters, especially when the column is designed in Glass, is difficult because melting a larger part to the bottom is frequent leads to undesirable stress conditions in the soil, which will reduce the service life of the Can shorten the column. In addition, the attachment of the partition requires manufacturing Difficulties and requires a certain amount of experience on the part of the staff the production of the column is used.

Die vorliegende Erfindung gestattet, praktisch die gleichen Vorteile zu erzielen, die gemäß der technischen Lehre des Patents 1063 576 erzielt werden, vermeidet aber dabei die genannten Schwierigkeiten dadurch, daß sowohl der Flüssigkeitszufluß oder Teile desselben als auch der Flüssigkeitsabfluß oder Teile desselben auf dem Kolonnenboden als Strömungsführung für die Bodenflüssigkeit aufsitzen, wobei der Zufluß eine oder mehrere Austrittsöffnungen auf der einen und der Abfluß eine oder mehrere Eintrittsöffnungen auf der anderen Seite der Verbindungslinie zwischen der Strömungsführung des Zuflusses und der Strömungsführung des Abflusses aufweist. The present invention allows practically the same advantages to achieve, which are achieved according to the technical teaching of patent 1063 576, but avoids the difficulties mentioned by the fact that both the liquid inflow or parts of the same as well as the liquid drainage or parts of the same on the Sit on the column tray as a flow guide for the bottom liquid, the Inflow one or more outlet openings on one and the outflow one or several inlets on the other side of the connecting line between the Having flow guidance of the inflow and the flow guidance of the outflow.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann der Zufluß aus einem auf dem Zwischenboden senkrecht aufgesetzten und mit demselben z. B. durch Verkleben, Verschweißen od. dgl. verbundenen Rohrstutzen bestehen, der an seinem unteren Ende Öffnungen, Schlitze od. dgl. zum Austritt der zufließenden Flüssigkeit auf den Kolonnenboden aufweist und mit der Austrittsöffnung des Abflußrohres des darüberliegenden Bodens fluchtet. According to one embodiment of the invention, the inflow from a placed vertically on the intermediate floor and with the same z. B. by gluing, Welding od. The like. Connected pipe socket exist that at its lower end Openings, slots or the like for the inflowing liquid to exit onto the column bottom has and with the outlet opening of the drain pipe of the overlying soil flees.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung besteht der Zufluß des jeweiligen Kolonnenbodens aus dem dicht auf dem Boden aufsitzenden Abflußrohr des darüberliegenden Bodens, welches in der Nähe des Bodens Austrittsöffnungen für die Flüssigkeit aufweist. According to another embodiment of the invention, there is the inflow of the respective column tray from the discharge pipe sitting tightly on the tray of the floor above, which has outlet openings for the liquid has.

Der Abfluß des Bodens der erfindungsgemäßen Stoffaustauschkolonne kann die Form eines Rohrstutzens, einer Kalotte oder einer sonstigen vorzugsweise zylindrischen Strömungsführung haben, die in Bodennähe Öffnungen, Schlitze od. dgl. zum Eintritt der Flüssigkeit aufweist. The outflow from the bottom of the mass transfer column according to the invention can be in the form of a pipe socket, a spherical cap or some other preferably have cylindrical flow guide, the openings, slots or the like near the bottom. to the entry of the liquid.

Es hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäßeAusbildung des Kolonnenbodens ein Strömungsfeld ergibt, bei dem über eine zwischen Abfluß und Zufluß gedachte Verbindungslinie kein merklicher Flüssigkeitstransport stattfindet und die zwischen Abfluß und Zufluß befindliche Strömung vernachlässigt werden kann. Dieser Umstand wird maßgeblich dadurch bedingt, daß die austretende Flüssigkeit zunächst geradlinig auf den Teil der Kolonnenwand zuströmt,. der der Verbindungslinie zwischen Abfluß und Zu-Buß an der Austrittsöffnung des Zuflusses gegenüberliegt. Die an diesem Teile der Kolonnenwand auftreffende Flüssigkeit wird längs derselben umgelenkt, wobei infolge der exzentrischen Lage der Abflußöffnung der weitaus überwiegende Teil der Flüssigkeit an der Kolonnenwand herum auf die der Austrittsöffnung des Zuflusses abgewandten Seite des Abflusses gelangt, wo die Eintrittsöffnung für die Bodenflüssigkeit vorgesehen ist, während zwischen Abfluß und Zufluß praktisch keine Querkomponente der Strömung auftritt, die einen Hüssigkeitstransport über die Verbindungslinie bewirken könnte. It has been shown that the design of the column tray according to the invention a flow field results in which one is thought between the outflow and the inflow Connecting line no noticeable liquid transport takes place and the between Outflow and inflow located flow can be neglected. This condition is largely due to the fact that the exiting liquid is initially straight flows towards the part of the column wall. that of the line connecting the drain and Zu-Buß is opposite at the outlet opening of the inflow. The ones on this part the liquid impinging on the column wall is deflected along the same, whereby due to the eccentric position of the drainage opening, the vast majority of the Liquid on the column wall around the outlet opening of the inflow facing away from the Drain enters where the inlet port is provided for the bottom liquid, while practical between the drain and the inflow there is no transverse component of the flow that would cause liquid to be transported over could cause the connecting line.

Diese Wirkung des erfindungsgemäßen Aufbaues des Bodens kann noch dadurch verstärkt werden, daß die strömungsführenden Teile des Abflusses und/oder des Zuflusses als in der Verbindungslinie längsgestreckte Gebilde ausgestaltet sind, also eine bei spielsweise elliptische Form aufweisen, wobei sich die Längsachse der jeweiligen Ellipse in derVerbindungslinie zwischen Abfluß ünd Zufluß erstreckt. This effect of the structure of the soil according to the invention can still are strengthened by the fact that the flow-guiding parts of the drain and / or of the inflow are designed as elongated structures in the connecting line, thus have an elliptical shape, for example, with the longitudinal axis of the respective ellipse in the line connecting the drain and the inflow.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Strömung noch zusätzlich dadurch beeinflußt werden, daß an den Ausström- bzw. Einströmöffnungen Blenden vorgesehen sind, die verhindern, daß ein - wenn auch kleiner - Teil der Flüssigkeit um die innere Kante der Öffnungen herum zwischen Abfluß und Zufluß abgelenkt wird. According to a further embodiment of the invention, the flow can also be influenced by the fact that at the outflow or inflow openings Apertures are provided that prevent a - albeit small - part of the Liquid diverted around the inner edge of the openings between the drain and the inflow will.

Es hat sich gezeigt, daß man insbesondere durch eine Kombination der genannten Maßnahmen nicht nur einen vernachlässigbaren Flüssigkeitstransport zwischen Zufluß und Abfluß hierdurch erhält, sondern sogar eine nahezu strömungstote Zone erzielen kann, so daß dieselben Verhältnisse vorliegen, als ob man in der Verbindungslinie zwischen Abfluß und Zufluß eine Trennwand vorsieht. It has been shown that one can, in particular, by a combination of the measures mentioned not only negligible liquid transport between inflow and outflow as a result, but even an almost dead flow Zone can achieve so that the same conditions exist as if one in the connecting line provides a partition between the drain and the inflow.

Die Erfindung ist an Hand der Figuren beispielsweise erläutert. The invention is explained using the figures, for example.

Fig. 1 a ist ein Grundriß einer ersten Ausführungsform der Erfindung; Fig. 1 b ist ein Schnitt senkrecht zur Kolonnenachse der Kolonne gemäß Fig. 1 a; Fig. 2 a ist ein Grundriß einerzweitenAusführungsform der Erfindung; Fig. 2b ist einSchnitt senkrecht zur Kolonnenachse durch die Ausführungsform gemäß Fig. 2 a. Fig. 1a is a plan view of a first embodiment of the invention; FIG. 1 b is a section perpendicular to the column axis of the column according to FIG. 1 a; Figure 2a is a plan view of a second embodiment of the invention; Figure 2b is a section perpendicular to the column axis through the embodiment according to FIG. 2a.

Auf dem Kolonnenboden 1 befinden sich innerhalb der Kolonnenwandung 2 der Tauchmantel 7 sowie der Abfluß 11 und der Zufluß 6. Der Zufluß 6 besteht aus dem Abflußrohr des darüberliegenden (nicht veranschaulichten) Kolonnenbodens und reicht im Gegensatz zu den bekannten Kolonnenböden bis auf den Boden 1, auf dem er dicht aufsitzt. On the column bottom 1 are located within the column wall 2, the immersion jacket 7 and the drain 11 and the inflow 6. The inflow 6 consists of the outflow pipe of the overlying column tray (not shown) and extends in contrast to the known column trays down to the tray 1 on which he sits tight.

In Bodennähe weist der Zufluß 6 die Öffnung 17 auf. welche auf der einen Seite der gestrichelt angedeuteten Verbindungslinie V zwischen Zufluß und Abfluß liegt. The inflow 6 has the opening 17 near the bottom. which on the one side of the connecting line V, indicated by dashed lines, between the inflow and Drain lies.

Der Abfluß 11 besteht aus einer über die Flüssigkeit hinausragenden hohlenKugelkalotte, die mit dem Abflußrohr als bauliche Einheit ausgebildet ist und ein Entlüftungsrohr 20 aufweist. The drain 11 consists of a protruding beyond the liquid hollow spherical cap, which is designed as a structural unit with the drain pipe and a vent pipe 20.

Auch der Abfluß 11 weist in Bodennähe, und zwar auf der anderen Seite der Verbindungslinie zwischen Zufluß und Abfluß eine Öffnungl8 auf, die zum Eintritt der Flüssigkeit in den Abfluß dient. Wie man aus dem in Fig. la eingezeichneten Strömungsbild erkennen kann, bildet sich zwischen Zufluß und Abfluß kaum eine nennenswerte quergerichtete Komponente der Strömung aus, so daß ein Flüssigkeitstransport über die Verbindungslinie zwischen Zufluß und Abfluß kaum stattfindet. The drain 11 also points near the bottom, on the other side the connecting line between inflow and outflow has an opening 18 leading to the inlet the liquid is used in the drain. As can be seen from the in Fig. La Can recognize the flow pattern, there is hardly any significant formation between the inflow and outflow transverse component of the flow, so that a liquid transport over the line connecting the inflow and outflow hardly takes place.

Bei der Ausführungsform der Erfindung gemäß den Flg 2a und 2b sind der Zufluß 6 und das Abflußrohr 6 b des darüberliegenden Bodens voneinander getrennt, so daß der Zufluß als oben offener Rohrstutzen ausgebildet ist, in dem die aus dem Ab- flußrohr 6b kommende Flüssigkeit einströmt. Bei dieser Ausführungsform sind außerdem Zufluß und Abfluß als längsgestreckte Körper elliptischen Querschnitts ausgebildet, wobei die Längsachse der Ellipse in oder parallel zur Richtung der Verbindungslinie verläuft. An den Austrittsöffnungen 17 bzw. an den Eintrittsöffnungen 18 sind hierbei blendeni örmige Ansätze 19 vorgesehen, die die Erzielung des gewiinschten Strömungsfeldes zusätzlich unterstützen. In the embodiment of the invention according to FIGS. 2a and 2b the inflow 6 and the outflow pipe 6 b of the overlying soil separated from each other, so that the inflow is designed as an open top pipe socket in which the from the Away- Flow pipe 6b incoming liquid flows in. In this embodiment are also Inflow and outflow designed as elongated bodies of elliptical cross-section, where the longitudinal axis of the ellipse is in or parallel to the direction of the connecting line runs. At the outlet openings 17 or at the inlet openings 18 are here Aperture-shaped approaches 19 are provided, which enable the desired flow field to be achieved additionally support.

Wie aus den Figuren ersichtlich ist, ist der Boden 1 nur an einzelnen Stellen über Verbindungsstege mit dem Kolonnenmantel 2 verbunden, damit das Gas ungehindert zwischen Boden und Tauchglocke 7 hindurchtreten kann. Selbstverständlich kann der Boden auch an der Tauchglocke befestigt sein. As can be seen from the figures, the bottom 1 is only on individual Places connected to the column jacket 2 via connecting webs, so that the gas can pass unhindered between the bottom and diving bell 7. Of course the bottom can also be attached to the diving bell.

PATENTANSPRCHE: 1. Stoffaustauschkolonne, bei der das auf dem Zwischenboden sich einstellende Strömungsfeld im wesentlichen dem Strömungsfeld entspricht, das sich ergibt, wenn eine den Boden in zwei Räume teilende Trennwand vorgesehen ist, wobei die Räume durch Öffnungen zwischen den Begrenzungswänden und der Trennwand in Verbindung stehen und die Flüssigkeitszufuhr in dem einen, der Flüssigkeitsabfluß in dem anderen der beiden durch die Trennwand aufgeteilten Kammerräume sich befindet, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigkeitszufubrrohr (6b) oder mit demselben zusammenwirkende Teile (6) und das Flüssigkeitsabflußrohr (6b) oder mit demselben zusammenwirkende Teile (11) auf dem Zwischenboden (1) im wesentlichen geschlossene Strömungsführungsflächen für die Bodenflüssigkeit bilden, wobei die Austrittsöffnung(en) (17) des Zuflusses auf der einen und die Eintrittsöffnung(en) (18) des Abflusses auf der anderen Seite der Verbindungslinie (V) zwischen der Strömungsführung (6) des Abflusses und der Strömungsführung (11) des Zuflusses liegen. PATENT CLAIMS: 1. Mass transfer column in which the on the intermediate tray resulting flow field essentially corresponds to the flow field that results if a partition dividing the floor into two rooms is provided, the spaces through openings between the boundary walls and the partition wall are in communication and the fluid supply in one, the fluid drain is in the other of the two chamber spaces divided by the partition wall, characterized in that the liquid feed pipe (6b) or cooperating with the same Parts (6) and the liquid discharge pipe (6b) or cooperating with the same Parts (11) on the intermediate floor (1) are essentially closed flow guide surfaces for the bottom liquid, the outlet opening (s) (17) of the inflow on one side and the inlet opening (s) (18) of the drain on the other side the connecting line (V) between the flow guide (6) of the drain and the Flow guide (11) of the inflow lie.

Claims

2. Mass exchange column according to claim 1, characterized in that that the inflow from a vertically placed on the intermediate floor (1) and with the same pipe socket (6) connected by gluing, welding or the like, the openings, slots (17) or the like at its lower part for the outlet of the inflowing Has liquid on the bottom and with the outlet opening of the drain pipe (6 b) of the overlying floor (1) is in alignment.

3. mass transfer column according to claim 1, characterized in that that the inflow from the tightly seated on the floor (1) drain pipe (6b) of the overlying floor (1), which has outlet openings in the vicinity of the floor (17) for the liquid.

4. mass transfer column according to claim 1, characterized in that that the drain is in the form of a pipe socket, a dome (11) or the like. the openings, slots (18) or the like near the bottom for the entry of the liquid exhibit.

5. mass transfer column according to one of the preceding claims, characterized in that both the outflow (6b, 6) and the inflow (6b, 11) have an elongated cross-section, being the longitudinal axis of the cross-section in or parallel to the direction of the connecting line between the drain and tributary extends.

6. mass transfer column according to one of the preceding claims, characterized by net that at the outlet openings (17) of the inflow (6, 6 b) and the inlet openings (18) of the drain (6b, 11) diaphragms (19) are provided that prevent the flow from deviating sideways as far as possible.