-
Kolonne mit Füllkörperbeschickung Die Erfindung betrifft Kolonnen
mit Füllkörperbeschickung, insbesondere für Rektifikation, die gegenüber den meist
üblichen mit Kapaelböden, Siebböden oder Gitterböden n versehenen Kolonnen ganz
wesentliche Vorzüge, wie zum Beispiel eine geringe Flüsigkeitsanstauung und einen
geringen Widerstand aufweisen.
-
An einer breiteren Anwendung der bekannten Kolonnen mit Füllkörperbeschickung
hindert jedoch die Senkung deren Trennfähigkeit bei einer Vergrößerung ihrer Abmessungen.
-
Der Trennfähigkeitssenkung bei der Steigerung des Kolonnendurchmessers
könnte durch Anordnung einer größeren Anzahl von saule eines geringeren Durchmessers
abgeholten werden, die nebeneinander zu einem Säulenbündel
an einer
gemeinsamen Blase geschaltet sind. Zu einem solchen Bündel können auf diese Art
etwa 100 bis 200 Säulen geschaltet werden, wodurch ein Rektifizierapparat eines
wirksammen Durchmessers ovn 3 m2 geschaffen wird. Der durch Vergrößerung der Kolonnenlänge
verursachten Wirkungsabnahme kann durch Zusammenstellung derKolonneausetwa100bis250cmlangenSäulenteilen
vorgebeugt werden, zwischen deren Flanschen die Ruekflußverteiler wasserdicht@ eingespannt
sind. Beim Zusammenstellen von Kolonzzensäulen zu einem Säulenbündel müssen die
einzelnen Teile eirer jeden Säule des Rindels verscilweißt und die Verteiler müssen
wasserdicht an die Innenwandung eines jeden Säulenteiles angeschweißt werden. Durch
diese Verteiler, welche die entlang der Säulenwandung herabrieselnde Flüssigkeit
zurück zur Beschickungsmitte ablenken, wird der Kolonnenquerschnitt um etwa 30 bis
40% verengt. Damit in den Verteilern keine vorzeitige, bis zum Ersticken führende
Kolonnenüberflutung eintreten kann, darf der Verteilerraum nicht mit der Kolonnenbeschickung
ausgefüllt sein.
-
Es muß deshalb oberhalb des Verteilers ein kegelförmiger Rost eingelegt
werden, durch welchen die Kolonnenbeschickung dicht oberhalb des Verteilers getragen
en bzw. angehalten und dans pollen der Kolonne derart ermöglicht wird, daB dabei
der Verteilerraum 1 leer verbleibt, wie es in Fig. 1 veranschaulicht ist. Die kegelige
Form des Rostes wird im allgemeinen deshalb gewählt, weil die Beschickung in der
Dat mur etwa 20% von dem Innenraum der Kolonrensaule umfasst, während die übrigen
80% frei
bleiben und zum Durchfluß der beiden in Kontakt befindlicheil
Phasen dienen. Diesem Umstand muB auch das Verhältnis zwischen den Roststäben und
der freien Durchflußfläche des Rostes angepasst werden. Tare, der Rost flach und
plan ausgebildet, so könnte man nie das erforderliche Verhältnis zwischen den Roststäben
und der freien Durchflußflache zwischen ihnen erzielen.
-
In den meisten Pollen wurden die bisherigen regelförmigen und unbeweglichen
Roste derart ausgebildet, aß in einer ringförmigen Einlage, deren Aussendurchmesser
dem Innendurchmesser der Kolonnensäule entspricht, mehrere Drähte in ihrer Mitte
um den gleichen Winkel gebogen sind, so daß sie zusammen einen Kegelmantel bilden.
-
Das Füllen der Kolonnen mit der Fällkörperbeschickung konnte bislang
lediglich unmittelbar bei der Erzeugung des Säulenbündels derart erfolgen, daß etwa
ein Ueter lange Stahlrohren 2 eines Durchmessers von 100 mm @ an ihrem unteren Ende
mit einem festen, die Beschickung tragenden Rost 3 und an ihrem oberen Ende nit
einem stumpfkegeligen Rückflußverteiler 4 verschweißt werden.
-
Die einzellnen Säulen des Bändels der erforderlichen Lange werden
durch Verschweihen der einseinen Säulenteile erzeugt, nachdem sie vorher mit der
Füllkörperbeschickung gefüllt werden. Die Schweißstellen sind in der Fig. 2 angedeutet.
Durch Binsetzen dieser äulen
in die Rohrenboden und durch Anschweißen
eines Biwohmantels um Umfange der RUhrenbbden wird eine aus einem \ Säulenbündel
bestehende Kolonne erzeugt, die im länglichen Schnitt in Fig. 3 veranschaulicht
ist. Die gesamte Fertigung derselben kann in einer Maschinenfabrik vollzogen werden.
Bei der Umwälzung dieser Kolonne während der SchweiBarbeit, sowie während deren
Lieferung und Aufstellung an ihrer Verwendungsstelle findet jedoch eine teilweise
ZertrUmmerung der Füllkörper, meistens der Raschigringe aus einem keramischen Material
statt, und die dabei entstandenen Tonscherben fallen durch die Roste, wodurch sie
die Kapazität des Apparates erniedrigen, und sie kUnnen nicht mehr aus der Kolonne,
insbesondere nicht von den Stellen unterhalb der' Roste, beseitigt werden.
-
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine mög0-lichst weit
vorgefertigte Kolonne derart zu schaffen, daß dieselbe erst an Ort und Stelle ihrer
Verwendung also erst nach ihrer Fertigung, Lieferung und Montage schonend mit der
erforderlichen Füllkörperbeschickung gefüllt werden kann.
-
Dies wird bei der eingangs geschilderten Kolonnenbauart mit Füllkörperbeschickung
durch die Erfindung dadurch erreicht, daß die Säulen derselben erfindungsgemäß mit
vorübergehend während des Füllesn auseinanderstellbaren Rosten versehen werden.
Dabei ist es zweckmäßig, daß @ diese aus einer ringförmigen Binlage bestehen, dçrt
Aussendurchmesser
der lichten Weite der Säule entspricht und die ein System von einseitig eingespannten,
federnden, schräg zur Achse geneigten Roststäben von abwechselnd verschiedener Länge
tragt, das normalerweiee ein Kegelgebilde darstellt, in dessen Spitze die Stäbe
frei zulaufen.
-
Bei dieser Anordnung kann eine Fallrohre zur Einführung der Beschickung
in die einzelnen Säulenteile noch an Ort und Stelle der Kolonnenanwendung in eine
jede Säule von unten her lose eingeschoben werden, wobei die freien Enden der Roststäbe
beim Einschieben der FülIrShre durch diese federnd auseinandergestellt werden, so
daß die roststäbe die Abfüllröhre durchlassen. Nach dem Füllen des untersten Säulenteiles
wird die FUllröhre in den nächsten Teil hochgeschoben, wobei die nach dem Herausziehen
der FUllröhre freigesetzten Roststäbe sich wieder zusammenstellen und den kegeligen
Rost zum Anhalten und Tragen der darüberliegenden FUllung ergeben. Durch eine solche
Anordnung der Kolonne wird die unerwünschte teilweise Zertrümmerung der Füllkorper
bei der Anfertigung, Lieferung und Aufstellung der Kolonne zuverlässig vermieden,
da das Füllen derselben mit der Beschickung erst an Ort und Stelle deren Anwendung
vorgenommen wird.
-
Das s Wesen der Erfindung sowie weitere Erfindungemerkmale und VorzUge
sind anhand eines in der. Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles
näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Säule der bekannten Bauart im lotrechten
Schnitt,
Fig. 2 eine solche aus Teilen gefertigte Säule im @ Schnitt,
Fig. 3 die aus einem SäulenbUndel bestehende Kolonne im Schnitt, Fig. 4 eine erfindungsgemäße
Rosteinlage im lotrechten Schnitt, Fig. 5 diese Rosteinlage mit eingeschobener AbfUllrShre
in Ansicht, Fig. 6 einen Saulenteil mit dem eingeschweißten stumpfkonischen Rückflußverteiler
und mit der ebenfalls eingeschweißten konischen Rosteinlage zum Anhalten und Tragen
der Beschickung.
-
Der vorübergehend während des Ffllens auseinanderstellbare Rost gemäß
Fig. 4 und 5 besteht aus einer ringfUrmigen Binlage 6 vom Aussendurchmesser 98 mm,
Innendurchmesser 78 mm und einer Hoche von 10 mm. In einer mittleren Kreislinie
sind in dieser Einlage Locher gebohrt, in welchen im ganzen 24 Drähte 8 eines durchmessers
von 3 mm aus Federstahl senkrecht zur Ringebene eingespannt und mit ihren freien
Enden zur Achse geneigt sind, damit sie an den Seitenlinien eines Kegelmantels zu
liegen kommen, zu dessen Spitze sie frei zulaufen. Die Befestigung dieser Drähte
in der binage erfolgt durch-vorsichtiges Punktschweißen 7 von der unteren Seite
der Einlage, damit keine Erhitzung und somit aueh kein Anlassen der Drahte an den
Stellen deren federnder Beanspruchung eintreten
kann. Die Höhe
des gesamten Rostes betragt 200 mm. Die LEngen der einzelnen Drähte sind derart
bemessen, daß in der Kegelspitze kein übermäßiges Zu-@sammendrängen der Drähte stattfindet,
wo sie nur zur Not Platz finden würden und wo sie ein zuverlässiges Zusammenschließen
der Roststäbe nach dem Durchziehen der Abfüllröhre 9 unter Umst§dden verhindern
würden. lue diesem Grunde sind sechs Drähte 205 mm lang, weitere sechs Drähte 170
mm lang und zwölf Drähte 140 mm lang.
-
Diese verschieden langen Drähte 8 werden in der Einlage abweoheelnd
nebeneinander in der Weise eingespannt, wit es aus Fig. 4 und 5 ersichtlich ist.
Zwischen den einzelnen Roststäben verbleibt eine freie Flache, die der lichten Weite
der Säule entspreicht.
-
Die e einzelnen Säulen des Bündels sind aus nahtlosen Stahlrohren
mit einem Durchmesser von 100 mm hergestellt.
-
Bine jedé Säule wird aus einer bestimmten Anzahl von Säulenteilen
je nach der Konstruktion der Kolonne verschweißt. In das obere Ende eines jeden
Säulenteiles ist der stumpfkonische Rückfußverteiler und dicht dauber in das untere
Ende des nächst anschließenden Säulenteiles ist der vorübergehend auseinanderstellbare
Rost zum Anhalten und Tragen der Beschickung wasserdicht eingeschweißt. Es kann
aber auch in das untere Ende eines éden SSulenteiles der stumpfkonische Rückflußverteiler
wasserdicht eingeschweißt und dicht dauber der vorübergehend auseinanderstellbare
Rost zum Anhalten und Tragen der Beschickung eingeschweißt werden. Der Abstand des
@ Rückflußverteilers 4 vom unteren Rande des Säulenteiles beträgt 20 mm. Zwischen
dem Verteiler 4 und dem auseinanderstellbaren
Rost 8 ist ein Zwischenraum,
der das Aufheizen der Roststäbe beim Einschweißen des Verteilers verhindern muß.
Der Verteiler 4 und der auseinanderstellbare Rost 8 sind von unten derart eingeschweißt,
daB der Raum, in welchem der Rost gelagert ist, beim EinschweiBen des Verteilers
nicht bis zur Rotglut erhitzt wird.
-
Bein Einschieben der Abfüllröhre in eine Säule des Säulenbündele vom
Boden nach oben werden smtliche Roste in der Kolonne zugleich auseinandergestellt.
-
Vermittels der eingeschobenen Abfüllröhre wird zuerst der unterste
Säulenteil mit eine berechneten Menge der Füllkörperbeschickung gefüllt und die
Abfüllröhre wird alsdann um ein Stück hochgehoben, und zwar bis liber den nlchst
höheren Rost. Dadurch stellt sich der Rost oberhalb von dem gefüllten Säulenteil
zusammen, und es kann an das Füllen einer berechneten Menge der Beschickung in der
weiteren Säulenteil geschritten werden. Durch 'iriederholung dieses Vorganges können
die sämtlichen Teile des gesamten Säulenbündels von oben her mit der Beachickung
gefüllt werden. Die Füllröhre kann orteilhaft aus mehreren Teilen bestehen, die
derart zusammengeschraubt werden können, daB sie beim Einschieben in die Säule von
unten her leicht verlängert und beim Herausziehen aus der Säule nach oben leicht
wieder verkürzt werden können. Die unerwünschte Zertrtmmerung während des Einfüllens
einer leicht zereplitternden Beschickung wie Porzellanringe kann bei dem Füllen
der untersten Säulenteile zweckmäßig etwa durch Füllung der Kolonne mit einer nicht
brennbaren Flüssigkeit, wie mittels Wasser oder Tetrachlorkohlenstoff, vermieden
werden.