DE1206856B

DE1206856B - Installation for trickle columns

Info

Publication number: DE1206856B
Application number: DEST17627A
Authority: DE
Inventors: Dr Hermann Stage
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1961-03-25
Filing date: 1961-03-25
Publication date: 1965-12-16

Description

Einbau für Rieselkolonnen Die vorliegende Erfindung betrifft Einbauten für Rieselkolonnen mit achsparallel zueinander verlaufenden Strömungskanälen, die definierte Rieselflächen für die flüssige Phase sowie seitlich begrenzte Schächte für die gasförmige Phase aufweisen, die aus einem spiralförmig um einen Kern aufgewickelten Blech bestehen, zwischen dessen Windungen Abstandshalter angeordnet sind.Installation for trickle columns The present invention relates to internals for trickle columns with axially parallel flow channels that defined flow areas for the liquid phase as well as laterally limited shafts for the gaseous phase, consisting of a spiral wound around a core Sheet metal exist, between the turns of which spacers are arranged.

Bei den bekannten Einbauten für Rieselkolonnen der vorgenannten Art liegt das Problem vor, geeignete Abstandshalter zwischen den Windungen vorzusehen. Bei einer bekannten Lösung wird das Wickelblech aus einer Vielzahl schmaler Bleche zusammengesetzt, wobei die Falzverbindungen zwischen zwei benachbarten Blechen seitlich abstehen und hierdurch als Abstandshalter dienen können. Ein erster Nachteil dieser bekannten Ausführungsform besteht darin, daß ein gleichmäßiger Abstand der Windungen des Einbaues kaum zu erreichen ist, weil die abstandshaltenden vertikalen Verbindungskanten kaum in gleichmäßiger Weise ausgebildet werden können, was es sehr schwierig macht, über die gesamte Ausdehnung der Kolonne gleichartige Strömungskanäle zu erzielen, falls man dieses Ziel anstrebt. Ein zweiter Nachteil besteht darin, daß eine Vielzahl von Blechen erforderlich ist, die in einem komplizierten und kostspieligen Arbeitsgang längs ihrer vertikalen Kanten zusammengefalzt oder zusammengeschweißt werden müssen. Ein dritter Nachteil ergibt sich aus der Schwierigkeit für die Zuführung der flüssigen Phase. Es sind komplizierte Verteilervorrichtungen erforderlich, um eine einigermaßen gleichförmige Verteilung zu erreichen. In the known internals for trickle columns of the aforementioned type the problem is to provide suitable spacers between the turns. In a known solution, the winding sheet is made up of a large number of narrow sheets assembled, with the seam connections between two adjacent sheets laterally stand out and can thereby serve as a spacer. A first disadvantage of this known embodiment is that a uniform spacing of the turns the installation can hardly be achieved because the spacing vertical connecting edges can hardly be formed in a uniform manner, which makes it very difficult to achieve similar flow channels over the entire extent of the column, if one strives for this goal. A second disadvantage is that a large number of sheet metal is required in a complicated and costly operation must be folded or welded together along their vertical edges. A third disadvantage arises from the difficulty in supplying the liquid Phase. Complicated distribution devices are required to produce a reasonably to achieve uniform distribution.

Bei einer anderen bekannten Ausführungsform einer sogenannten Wickelkolonne erfolgt die Abstandshaltung zwischen aufeinanderfolgenden Windungen mittels schmaler, in vertikaler Richtung sich erstreckender Blechstreifen oder rechteckiger Stäbe, welche an eine Windung des Wickelbleches durch Schweißen, Nieten od. dgl. befestigt werden. Neben der umständlichen und kostspieligen Herstellung solcher Rieselkolonnen ergibt sich der Nachteil, daß die Strömungskanäle nur relativ schmal ausgebildet werden können, wenn das Gewicht der Kolonne nicht zu sehr durch die Abstandshalter erhöht werden soll; oft ist es aber bei Rieselkolonnen wünschenswert, den Abstand zwischen benachbarten Windungen relativ groß zu wählen, um den Strömungswiderstand herabzusetzen, der bei sehr schmalen Strömungskanälen außerordentliche Werte annehmen kann. In another known embodiment of a so-called winding column the spacing between successive turns is carried out by means of narrow, sheet metal strips or rectangular bars extending in the vertical direction, which is attached to a turn of the winding sheet by welding, riveting or the like will. In addition to the laborious and expensive production of such trickle columns there is the disadvantage that the flow channels are only relatively narrow can be if the weight of the column is not too much by the spacers should be increased; however, in trickle columns it is often desirable to keep the distance to choose relatively large between adjacent turns in order to reduce the flow resistance reduce, which assume extraordinary values in the case of very narrow flow channels can.

Beiden vorgenannten Ausführungen haftet außer- dem der Nachteil an, daß bei größerem Windungsabstand die Steifigkeit der Einbauten und ihr Widerstand gegen Scherkräfte zu wünschen übrig läßt, wenn der Einbau ein nicht allzu hohes Gewicht annehmen soll. Es ergeben sich daher, insbesondere bei großtechnischen Ausführungen, Schwierigkeiten beim Einsetzen und beim Ausbauen der Einbauten, die unter Zuhilfenahme von robusten Hebewerkzeugen, z. B. Kränen, ausgeführt werden müssen. In addition to the above, we are liable for which has the disadvantage that with greater winding spacing, the rigidity of the internals and their resistance leaves much to be desired against shear forces if the installation is not too high Should assume weight. There are therefore, especially in large-scale designs, Difficulties in inserting and removing the fixtures with the help of of robust lifting tools, e.g. B. cranes, must be carried out.

Die Erfindung vermeidet die genannten Nachteile dadurch, daß als Abstandshalter für die Blechwindungen gewellte Bleche vorgesehen sind, deren Wellenkamm- bzw. Wellentallinien parallel zur Kolonnenachse verlaufen. The invention avoids the disadvantages mentioned in that as Spacers for the sheet metal windings corrugated sheets are provided, the corrugated crest or wave lines run parallel to the column axis.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zwischen je zwei ungewellten Blechwindungen ein gewelltes Blech angeordnet, wobei an den Kontaktlinien zwischen dem gewellten und dem ungewellten Blech eine Verbindung, z. B. durch Punktschweißen, vorgesehen ist. According to a preferred embodiment of the invention is between each two non-corrugated sheet metal turns arranged a corrugated sheet, with the Contact lines between the corrugated and the non-corrugated sheet a connection, z. B. by spot welding is provided.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die mit zunehmendem Abstand vom Wickelkern gleichzeitig zunehmenden Abstände der Blechwellungen durch eine entsprechend verminderte Amplitude derselben derart ausgeglichen sind, daß die Volumina der einzelnen Strömungskanäle im wesentlichen gleiche Größe haben. Another embodiment of the invention is characterized in that that with increasing distance from the winding core at the same time increasing distances of the sheet metal corrugations by a correspondingly reduced amplitude of the same are balanced that the volumes of the individual flow channels are essentially have the same size.

Neben der Vermeidung der Nachteil der obengenannten Ausführungen weist die Erfindung den Vorteil auf, daß die »Abstandshaltung« gewissermaßen durch die Blechwindungen selber gebildet werden, wobei die Wellungen eine ausgezeichnete Steifigkeit und Scherfestigkeit des gesamten Einbaues bedingen. Ein weiterer wesentlicher Vorteil liegt in der Möglichkeit, die Verteilung der flüssigen Phase gegenüber den bekannten Wickelkolonnen erheblich zu vereinfachen. Infolge des zickzackförmigen Verlaufes der gewellten Bleche kann die flüssige Phase mittels einer oder mehrerer Düsen aufgesprüht werden, während bei den bekannten Wickelkolonnen diese Maßnahme in der Regel nicht zu einer ausreichend gleichmäßigen Verteilung der flüssigen Phase auf den Rieselflächen führt und daher im allgemeinen jede Windung über eine oder mehrere Zuführungsstreifen, die am oberen Rand der Windung befestigt sind, zugeführt werden muß, was herstellungsmäßig sehr umständlich ist. Besides avoiding the disadvantage of the above designs the invention has the advantage that the "spacing" to a certain extent by the sheet metal windings are formed themselves, the corrugations an excellent Condition the rigidity and shear strength of the entire installation. Another essential one The advantage lies in the possibility of the distribution of the liquid phase compared to the to simplify known winding columns considerably. As a result of the zigzag The course of the corrugated sheets can be the liquid phase by means of a or more nozzles are sprayed on, while in the known winding columns this measure usually does not result in a sufficiently even distribution the liquid phase on the flow surfaces and therefore in general every turn via one or more feed strips attached to the upper edge of the turn are, must be supplied, which is very cumbersome to manufacture.

Insbesondere bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, bei der ein gewelltes und ein ungewelltes Blech zusammengewickelt werden, ergibt sich eine optimal schnelle und einfache Herstellung der Einbauten bei gleichzeitiger großer Genauigkeit hinsichtlich der Bemessung der Strömungskanäle. In particular in the preferred embodiment of the invention, at the one corrugated and one non-corrugated sheet are wound together, results an optimally quick and easy production of the internals with simultaneous great accuracy with regard to the dimensioning of the flow channels.

Außerdem ist in vielen Fällen bei dieser Ausführung keine Verankerung der Windungen miteinander erforderlich.In addition, in many cases there is no anchoring in this design of the turns with each other required.

Zur Klarstellung wird darauf hingewiesen, daß die vorliegende Erfindung sich nicht auf Füllungen für Stoffaustauschkolonnen bezieht, die aus gewickelten Geflechten, Geweben od. dgl. bestehen. Solche Füllungen weisen keine vertikalen über die ganze Länge des Einbaues sich erstreckende Kanäle auf, die von definierten Rieselflächen begrenzt sind. Die Aufgabe, das Verhältnis des Volumens der Kanäle zu den das Volumen begrenzenden Flächen über den ganzen Kolonnenquerschnitt konstant zu halten, läßt sich bei den bekannten gewickelten Geflechtpackungen naturgemäß nicht stellen; die Lösung dieser Aufgabe ist aber für Rieselkolonnen der Gattung, welcher die Erfindung angehört, von entscheidender Bedeutung. For clarification it should be noted that the present invention does not refer to fillings for mass transfer columns that are wound from Braids, fabrics or the like exist. Such fillings are not vertical over the entire length of the installation extending channels, which are defined by Flow areas are limited. The task, the ratio of the volume of the channels to the areas delimiting the volume constant over the entire column cross-section to hold, can of course with the known wrapped netting packs do not pose; but the solution to this problem is for trickle columns of the type to which the invention belongs is of crucial importance.

Derartige bekannte Kolonnenfüllungen verhalten sich im wesentlichen wie Füllkörperkolonnen und sind für Anwendungen, bei denen ein extrem niedriger Druckabfall gefordert wird, nicht brauchbar.Such known column packings behave essentially such as packed columns and are for applications where an extremely low Pressure drop is required, not usable.

Die vorliegende Erfindung ist an Hand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in der Figur veranschaulicht, welche einen Querschnitt durch den Einbau senkrecht zur Kolonnenachse darstellt. The present invention is based on a preferred embodiment illustrated in the figure, which is a cross-section through the installation perpendicular represents the column axis.

Um die Achse A ist das gewellte Blech 1 mit einigen Windungen aufgewickelt. Im Punkt wird an das gewellte Blech ein ebenes Blech 2 angepunktet, welches zusammen mit dem gewellten Blech spiralförmig weiter aufgewickelt wird, bis der endgültige gewünschte Durchmesser des Einbaues erreicht ist. The corrugated sheet metal 1 is wound around the axis A with a few turns. At the point, a flat sheet 2 is spotted on the corrugated sheet, which together with the corrugated sheet is further wound up in a spiral until the final desired diameter of the installation is reached.

Hierbei wird zweckmäßig an den Berührungslinien zwischen gewelltem und ebenem Blech sukzessive eine Punktschweißung vorgenommen.It is useful to use the lines of contact between the corrugated and a flat sheet metal is successively spot welded.

Es ist auch möglich, ein gewelltes und ein ebenes Blech vor dem Zusammenwickeln zu verbinden und danach den Aufwickelvorgang vorzunehmen. Der aus den Blechen 1 und 2 bestehende Einbau kann entweder in einem den Umfangsverlauf des Einbaus entsprechenden Mantel oder auch in einem zylindrischen Mantel 3 eingesetzt werden, wobei der nicht vom Einbau ausgefüllte Raum durch einen Füllkörper4, z.B. in Form eines senkrecht zur Kolonnenachse verlaufenden Bleches, geschlossen ist. It is also possible to have a corrugated sheet and a flat sheet metal before being rolled up to connect and then to undertake the winding process. The one from the sheets 1 and 2 existing installations can either be in a manner corresponding to the circumference of the installation Jacket or in a cylindrical jacket 3 are used, which is not Space filled by the installation by a filler body4, e.g. in the form of a vertical to the column axis extending sheet, is closed.

Claims

Claims: 1. Installation for trickle columns with axially parallel to each other running flow channels, the defined flow areas for the liquid phase as well as laterally limited shafts for the gaseous phase, which consists of a there is a sheet (2) wound in a spiral around a core (A), between which Windings spacers are arranged, characterized in that as spacers corrugated sheets (1) are provided for the sheet metal windings, the corrugated crest or Wave lines run parallel to the column axis.

2. Installation for trickle columns according to claim 1, characterized in that that a corrugated sheet metal (1) is arranged between two non-corrugated sheet metal windings is.

3. Installation for trickle columns according to claim 1, characterized in that that with increasing distance from the winding core (A) at the same time increasing distances of the sheet metal corrugations by a correspondingly reduced amplitude of the same are balanced that the volumes of the individual flow channels are essentially have the same size.

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4. Installation for trickle columns according to claims 1 to 3, characterized characterized in that on the contact lines between the corrugated and non-corrugated Sheet metal connection, e.g. B. by spot welding is provided.

Documents considered: German Auslegeschrift No. 1,088,026; British Patent No. 860,689; U.S. Patent No. 2,404,789; "Industrial and Engineering Chemistry", 1957, pp. 1062-1066.