DE1281398B

DE1281398B - Device for bringing gas and liquid into contact

Info

Publication number: DE1281398B
Application number: DEK55217A
Authority: DE
Inventors: Komao Sugai
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1964-02-08
Filing date: 1965-02-08
Publication date: 1968-10-24

Description

Vorrichtung zum Inkontaktbringen von Gas und Flüssigkeit Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, in der Gas und Flüssigkeit zum Waschen oder zur Rektifikation miteinander in Berührung gebracht werden.Apparatus for bringing gas and liquid into contact. The invention relates to a device in which gas and liquid are used for washing or for rectification are brought into contact with each other.

Bei den bekannten Vorrichtungen, in welchen Gas und Flüssigkeit in gegenseitigem Kontakt bewegt werden und die in Wasch- oder Rektifikationskolonnen verwendet werden, ist der Durchmesser der Kolonnen durch die Menge des Gases und der Flüssigkeit festgelegt, die im Gegenstrom nach oben und unten innerhalb der Säule strömen. Der Kontakt zwischen Gas und Flüssigkeit wird durch Anderung der Abmessungen des Füllmaterials oder der Rektifikationsplatten erreicht. Bei den bekannten Vorrichtungen ist es somit notwendig, Wasch- oder Rektifikationskolonnen verschiedener Größe je nach Art und Menge von zu behandelnder Gas-Flüssigkeits-Kombination herzustellen. In the known devices in which gas and liquid in mutual contact are moved and in washing or rectification columns used is the diameter of the columns by the amount of gas and the liquid set in countercurrent up and down within the Pillar pour. The contact between gas and liquid is made by changing the Dimensions of the filling material or the rectification plates reached. With the known Devices, it is therefore necessary to wash or rectification columns of different Size to be produced depending on the type and amount of gas-liquid combination to be treated.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Vorrichtung vorzuschlagen, in der Gas und Flüssigkeit im Gegenstrom miteinander in Berührung gebracht werden und die sich unter geringem Aufwand, beispielsweise in Massenherstellung, als Blockeinheit bestimmter Kapazität fertigen läßt, so daß sich daraus Gesamteinheiten, z. B. Wasch- oder Rektifikationskolonnen, jeder beliebigen Kapazität durch Aneinanderfügen der Blockeinheiten aufbauen lassen. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß jede Baueinheit eine Mehrzahl dünner vertikaler metallischer Platten aufweist, die in geringen Abständen parallel zueinander angeordnet und durch dazwischen eingesetzte Gas-Flüssigkeits-Kontaktelemente voneinander getrennt sind und daß jedes dieser Kontaktelemente mit den benachbarten metallischen Platten verlötet oder hartverlötet ist, wodurch ein integraler Verbundblock geschaffen ist, in welchem die Gas-Flüssigkeits-Kontaktelemente abwechselnd in entgegengesetzten Richtungen als flache Teilstücke geneigt angeordnet sind und die flachen Teilstücke mit einer Mehrzahl kleiner Löcher versehen sind. Zur Erzielung größerer Einheiten sind zweckmäßigerweise diese Baueinheiten horizontal zusammengesetzt und zu einer Einheit der gewünschten Kapazität aufeinandergestapelt. The object of the present invention is therefore to provide a device propose in the gas and liquid in countercurrent in contact with each other are brought and which can be produced with little effort, for example in mass production, can be manufactured as a block unit of a certain capacity, so that total units, z. B. washing or rectification columns, any capacity by joining let the block units build up. This object is achieved in that each Assembly comprises a plurality of thin vertical metallic plates, which in small distances arranged parallel to each other and inserted in between Gas-liquid contact elements are separated from one another and that each of these Contact elements are soldered or hard-soldered to the neighboring metallic plates is, whereby an integral composite block is created in which the gas-liquid contact elements arranged inclined alternately in opposite directions as flat sections and the flat sections are provided with a plurality of small holes. In order to achieve larger units, these structural units are expediently horizontal assembled and stacked to form a unit of the desired capacity.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Vorrichtung ist eine Abwärtsströmung der Flüssigkeit gewährleistet, wobei Teilmengen der Flüssigkeit mit einer bestimmten Tiefe an jeder unteren Verbindungsstelle der als flache Teilstücke ausgebildeten Kontaktelemente mit den vertikalen metallischen Platten gestaut werden und infolge der Aufwärts- strömung des Gases durch die Flüssigkeit eine Mehr-oder Vielstufenkontaktwirkung geschaffen wird. The inventive design of the device is a downward flow the liquid ensures, with subsets of the liquid with a certain Depth at each lower junction of the flat sections Contact elements are jammed with the vertical metallic plates and as a result the upward Flow of the gas through the liquid creates a multi-stage or multi-stage contact effect is created.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung an Hand der diese wiedergebenden Zeichnung. Es zeigt F i g. 1 eine räumliche Darstellung einer Einheit, die aus Baueinheiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung aufgebaut ist, F i g. 2 eine räumliche Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei ein Teilstück zum Freilegen der Innenstruktur weggeschnitten ist, und Fig. 3 einen vergrößerten Längsschnitt durch einen Teil der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung. Further features and advantages of the invention emerge from the following description of a preferred embodiment of the invention with reference to the this reproducing drawing. It shows F i g. 1 a spatial representation of a Unit which is built up from structural units of the device according to the invention, F i g. 2 shows a three-dimensional representation of the device according to the invention, with a section is cut away to expose the internal structure, and FIG. 3 is an enlarged Longitudinal section through part of the device shown in FIG.

F i g. 1 zeigt eine Anordnung, die aus einer Anzahl erfindungsgemäßer Baueinheiten aufgebaut ist, wobei mehrere Baueinheiten 1 horizontal zur Bildung eines Blockes zusammengesetzt sind und mehrere solcher Blöcke aufeinandergestapelt sind. F i g. 1 shows an arrangement which consists of a number of inventive Building units is constructed, with several building units 1 horizontally to form of a block are assembled and several such blocks are stacked on top of one another are.

Zur weiteren Kapazitätserhöhung kann eine Anzahl solcher Stapel noch weiter zusammengefügt werden.A number of such stacks can be added to further increase capacity can be further joined together.

Eine Anordnung 2 zum Verteilen von Gas und Flüssigkeit ist vorzugsweise zwischen benachbarten Stapeln bzw. Lagen von Baueinheiten vorgesehen.An arrangement 2 for distributing gas and liquid is preferred provided between adjacent stacks or layers of structural units.

Eine Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in den F i g. 2 und 3 gezeigt. Sie besteht aus einer Anzahl dünner Metallplatten 3 und einer Anzahl von Gas-Flüssigkeits-Kontaktelementen 4. An embodiment of the device according to the invention is shown in FIGS G. 2 and 3 shown. It consists of a number of thin metal plates 3 and one Number of gas-liquid contact elements 4.

Die Platten 3 haben im allgemeinen Rechteckform mit vorbestimmten Abmessungen zur Anpassung an die Kapazität der herzustellenden Standardbaueinheit und sind mit geringen Zwischenabständen parallel zueinander angeordnet, während die Gas-Flüssigkeits-Kontaktelemente 4 aus dünnen, metallischen Platten hergestellt sind, welche dieselbe Breite wie die Platten3 haben, jedoch zickzackförmig in eine Anzahl einander abwechselnder Kanäle geformt sind. Die Kanäle besitzen scharfkantige Biegestellen und sind im Querschnitt trapezförmig, wodurch flache, leicht geneigte Teilstücke 5 und flache Kopfteilstücke 7 entstehen, wie dies in F i g. 3 gezeigt ist.The plates 3 are generally rectangular in shape with predetermined Dimensions to adapt to the capacity of the standard structural unit to be produced and are parallel with small spaces between them arranged to each other, while the gas-liquid contact elements 4 made of thin, metallic plates are made which have the same width as the plates 3, but in a zigzag shape are shaped into a number of alternating channels. The channels have sharp edges Bending points and are trapezoidal in cross-section, making them flat, slightly inclined Sections 5 and flat head sections 7 arise, as shown in FIG. 3 shown is.

Eine Anzahl kleiner Löcher 6 ist in den flachen Teilstücken 5 der Kontaktelemente 4 vorgesehen. Die Kopfteilstücke 7 der Kontaktelemente 4 sind mit den dünnen, vertikalen Metallplatten 3 hartverlötet. Zum Hartverlöten der Platten 3 mit den Kontaktelementen 4 werden deren Oberflächen mit Lötflußmittel bedeckt und die zusammengefügten Platten und Kontaktelemente in ein Hochtemperaturbad (beispielsweise ein Salzbad) eingetaucht, wodurch durch Schmelzen der Lötlegierung ein starr verbundener Block entsteht.A number of small holes 6 are in the flat sections 5 of the Contact elements 4 are provided. The head sections 7 of the contact elements 4 are with the thin, vertical metal plates 3 brazed. For hard soldering the plates 3 with the contact elements 4, their surfaces are covered with soldering flux and the assembled plates and contact elements in a high temperature bath (for example a salt bath) is immersed, creating a rigidly connected Block emerges.

Auf Grund der leichten Neigung der flachen Teilstücke 5 der Gas-Flüssigkeits-Kontaktelemente 4 bewegt sich die Flüssigkeit an diesen entlang nach unten, wie dies durch die mit vollen Linien gezeichneten Pfeile in F i g. 3 dargestellt ist, und sammelt sich an den Ecken, die durch die vertikalen metallischen Platten3 und die flachen TeilstückeS an den Verbindungsstellen gebildet werden, so daß eine bestimmte Tiefe der Flüssigkeit aufrechterhalten wird. Wenn die sich ansammelnde Flüssigkeit eine bestimmte Tiefe überschreitet, strömt die Flüssigkeit nach unten durch die kleinen Löcher 6 in den flachen Teilstücken 5 ab. Da die untereinanderliegenden flachen Teilstücke 5 jedes Gas-Flüssigkeits-Kontaktelementes 4 gegensinnig geneigt sind, strömt die Flüssigkeit auf einem zickzackförmigen Weg durch die kleinen Löcher 6 nach unten und kommt mit dem ebenfalls durch die Löcher 6 nach oben strömenden Gas in Berührung, in einem Bereich, wo die Tiefe der angesammelten Flüssigkeit relativ gering ist. Die Gasströmung ist durch die unterbrochen gezeichneten Pfeile in Fig. 3 angedeutet. Dadurch ist der intensive Kontakt des Gases mit der Flüssigkeit sichergestellt. Dies wiederholt sich jedesmal, wenn das Gas durch die kleinen Löcher 6 in jedem flachen Teilstück 5 des Gas-Flüssigkeits-Kontakt- elementes 4 in den darunterliegenden Kanal strömt, so daß dadurch eine Vielstufenwirkung erzielt und der gewünschte Wasch- oder Rektifikationseffekt erhalten wird. Due to the slight inclination of the flat sections 5 of the gas-liquid contact elements 4 the liquid moves down along these, as is done by the with arrows drawn in full lines in FIG. 3 is shown and accumulates at the corners formed by the vertical metallic plates 3 and the flat sections S. are formed at the junctions, so that a certain depth of the liquid is maintained. When the accumulating liquid reaches a certain depth exceeds, the liquid flows down through the small holes 6 in the flat sections 5. Since the flat sections 5 lying one below the other each Gas-liquid contact element 4 are inclined in opposite directions, the liquid flows down a zigzag path through the small holes 6 and come with you the gas also flowing up through the holes 6 in contact, in one Area where the depth of the accumulated liquid is relatively shallow. The gas flow is indicated by the interrupted arrows in FIG. 3. This is the intensive contact of the gas with the liquid is ensured. Repeat this every time the gas passes through the small holes 6 in each flat section 5 of the gas-liquid contact element 4 flows into the channel below, so that thereby a multi-stage effect is achieved and the desired washing or rectification effect is obtained.

Aus den Baueinheiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung zusammengesetzte Einheiten können mit jeder gewünschten Kapazität ausgeführt werden, indem man eine geeignete Anzahl der Baueinheiten zusammensetzt. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, solche Gas-Flüssigkeits-Kontaktkolonnen einzeln zu konstruieren und herzustellen. Da bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung Gas-Flüssigkeits-Kontaktelemente verwendet werden, die zwischen benachbarten metallischen Platten liegen, wird die Mehrstufen-Gas-Flüssigkeits-Kontaktwirkung außerordentlich gesteigert und somit eine Hochleistungsbaueinheit geschaffen. Assembled from the structural units of the device according to the invention Units can be run to any desired capacity by adding a suitable number of structural units composed. This eliminates the need to to design and manufacture such gas-liquid contact columns individually. Since gas-liquid contact elements are used in the device according to the invention lying between adjacent metallic plates becomes the multi-stage gas-liquid contact effect extraordinarily increased and thus created a high-performance unit.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich sehr einfach in großen Stückzahlen fertigen und ist deshalb außerordentlich wirtschaftlich. Das Zusammensetzen zu einer Kolonne einer bestimmten Kapazität erfolgt sehr rasch und mit geringen Kosten. The device according to the invention can be very easily implemented in large Manufacturing quantities and is therefore extremely economical. The assembling to a column of a certain capacity takes place very quickly and with little Costs.

Claims

Claims: 1. Device for contacting gas and Liquid as a structural unit, which means that it has a plurality thin, vertical metallic plates (3), which at small intervals arranged parallel to each other and by gas-liquid contact elements inserted in between (4) are separated from each other, and that each of these contact elements (4) with the adjacent metallic plates (3) is soldered or brazed, whereby a integral composite block is created in which the gas-liquid contact elements (4) arranged inclined alternately in opposite directions as flat sections and the flat sections are provided with a plurality of small holes.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the structural units (1) to form blocks are assembled horizontally and the blocks to manufacture a unit with a desired capacity are stacked on top of each other.