DE1519599C3 - Rektifikationskolonne - Google Patents

Description

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Durchmesser sind jedoch, wenn das zulässige Trans- Da der Bodenabstand nach f ^ portmaß nicht überschritten werden soll, relativ gekehrt proportional der * P^enz des Kolonnenklein. Dieser Nachteil bedingt hohe Dampfgeschwin- durchmessers wachst, ist die Bodentlacne digkeiten und große Bodenabstände, da der Boden- 45

abstand in etwa umgekehrt proportional mit der 4. _ const.

Potenz des Kolonnendurchmessers wächst. Große yjj ' Bodenabstände haben jedoch zur Folge, daß die Ko-

¹^Sf_n ¹¹S¹A bSS65??78, ausgehend 50 mit« als Bodenabstand. Der für einen Boden benö-

von einer Rektifikationskolonne mit einer Vielzahl tigte Raum ergibt sich damit zu

von im allgemeinen zylinderförmigen Teilgehäusen, _n«t 1/ΪΪ

eine Rektifikationskolonne beschrieben, mit einer /t-/··«-consi. · yπ,

Mehrzahl von rohrförmigen horizontal angeordneten _η^»ηί,«_(!1ηΗ kt H^r Ranmhe-

Gehäusen oder Hüllen, wobei jedes einzelne Gehäuse ₅₅ d. h bei vierfachem Bodenbestand ist .der Rf™*e

nur einen Austauschboden enthält. Der BE-PS darf doppelt so groß. Daraus folgt daß die hegende

58 578 Uegt die Aufgabe zugrunde, eine Rektifika- Kolonne im Vergleich zur stehenden bei gleichem

tionskolonnf zu sdiaffen in welcher die Gesamt- Durchmesser und gleicher Bodenanzahl nur etwa

Se der GlockenbMen vergrößert werden kann, halb so lang gebaut werden muß oder daß bei einer

OhS deiί Durchmesser und die Wandstärke des au- 60 gleich großen liegenden Kolonne der Durchsatz ver-

5E S¹SS^SSLS Ä? -TK £ ^drSÄⁿnäher darauf einzugehen, welche

der Vererößerung der gesamten Fläche der Aus- 65 mit sich bringt.

SSIschböden ergeben können, wie Planizität und Damit ist es möglich, auetι dort wo.infolge festke-

sSSSSiSveffi der Austauschböden, Sicher- gender Transportmaße und Gebaudeabmessungen heit de! Kolonnenbehälters usw., wird in der be- eine best.mmte Kolonnenhohe bzw. -lange nicht

überschritten werden darf, eine Kolonne anzuliefern, die ebenso gute Trenneigenschaften aufweist wie eine senkrecht gestellte, wesentlich höhere bzw. längere und daher nicht mehr transportfähige Kolonne der bekannten Art.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gegenstandes ist der Kolonnenbehälter quaderförmig.

Beispielsweise lassen sich dabei in einem Behälier mit einem quadratischen Querschnitt von 3,6 · 3,6 in Kantenlänge liegend etwa 25 Austauschboden bei 100 mm Bodenabstand unterbringen, wobei zwischen dem obersten und dem untersten Boden und der gegenüberliegenden Behälterwand ein Abstand von etwa 600 mm für den Ein- und Austritt der Dämpfe besteht. Diese Rektifiziereinheit entspricht bei einer Länge von etwa 5,5 m einer stehenden Kolonne von 3,6 m Durchmesser und 25 X 0,4 = JO m Höhe. Dazu kommen noch die am Kolonnenkopf und -fuß befindlichen Hauben von je etwa 1 m Höhe, wodurch sich eine Gesamthöhe von 12 m ergibt.

Der Rechteckboden bietet zudem den Vorteil einer gleichmäßigen Flüssigkeitsverteilung. Es treten fast keine toten Winkel und Verlustflächen auf, also Flächen, die nicht oder nur sehr ungleichmäßig mit Flüssigkeit und Dampf beaufschlagt werden. Bei einem runden Boden beträgt dieser Verlustflächenanteil etwa 20 bis 35% der Bodenfläche, bei eimern rechteckigen Boden dagegen nur etwa 5 °/o.

Weiter ist es besonders vorteilhaft, mindestens einige Austauschboden als Stützelemente für die flachen, parallelen Außenwände der Kolonnen auszubilden.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung des Erfindungsgegenstandes sind auf die ebenen Seitenwände der quaderförmigen Kolonne in Höhe der als Stützelemente ausgebildeten Austauschboden zur weiteren Erhöhung der Wandfestigkeit gewölbte Blechtafeln aufgeschweißt. Zwischen den tragenden Austauschboden können sich dann jeweils eine beliebige Anzahl nicht tragender Austauschboden befinden.

In den Zeichnungen sind Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Kolonnen beispielshalber schematisch dargestellt, es zeigt

F i g. 1 einen Längs- una Querschnitt einer zylindrischen Kolonne,

F i g. 2 einen Längs- und Querschnitt einer quaderförmigen Kolonne und

F i g. 3 einen Teil eines Längsschnittes einer anderen Ausführungsform einer auaderförmigen Kolonne in einem größeren Maßstab.

F i g. 1 zeigt parallel übereinander angeordnete Rektifikationsböden 1 mit parallelen Längskanten 2

ίο und mit gegebenenfalls entsprechend der Haubenkrümmung der Hauben 4 gerundeten Stirnkanten 3. Die Böden haben etwa rechteckige Form, und ihre Fläche nimmt, von der in die Zylinderachse fallenden Bodenfläche ausgehend, nach oben und nach unten ab. Durch Vergrößerung der Anzahl der Überläufe 5 kann bei der erfindungsgemäßen Kolonne die reine Gegenstromführung von Dampf und Flüssigkeit näherungsweise erreicht und der Flüssigkeitsaufstau auf den Böden verkleinert werden.

F i g. 2 zeigt ein«, quaderförmige Kolonne mit Rechteckaustauschböden 1 und seitlichen Abstützungen 9, wobei die Quaderform durch zwei parallel flache Seitenwände 7, diese miteinander verbindende, gegenüberliegende, gebogene Wandteile 6 und parallele, flache Stirnwände 8 gebildet ist.

Fig. 3 zeigt ein Detail eines Schnittes durch eine erfindungsgemäße quaderförmige Rektifikationskolonne. Die tragenden, stabiler als die nichttragend gebauten Austauschboden 10 sind fest, z.B. durch Verschweißen, mit den flachen Seitenwänden 7, 8 verbunden. Dazwischen sind jeweils zwei nichttragende Austauschboden 11 angeordnet. Aufgeschweißte gewölbte Blechtafeln 12 versteifen die ebene Seitenwand der Kolonne. In diesem Fall weisen die Seitenwände 7, 8 im Bereich zwischen zwei tragenden Böden mindestens eine öffnung 13 auf, die dem Druckausgleich zwischen dem Kolonneninnern und dem von der gewölbten Blechtafel 12 umschlossenen Raum dient.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Rektifikationskolonne besteht darin, daß sie sich leicht mit einem liegenden Verdampfer oder Plattenwärmeaustauscher kombinieren läßt, ohne daß dafür lange Verbindungsrohrleitungen benötigt werden, die gewohnlich eine kostspielige Isolation erfordern.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 schriebenen Weise begegnet, wobei eine Rektifika- Patentansprüche: tionskolonne entsteht, die in seinem äußeren Erschei- ■ · · ifninn nen einer stehenden, als Turm bezeichneten Reknfi-

1. Rektifikationskolonne mit in euiem Kolon- ^°_o__skolonne gleichkommt

nenbehälter waagerecht übereinander angeorane- *«<-■> gg.ps 6 58 578 werden ausdrücklich- die

ten Austauschboden, die sich über die gesamte 5 _{die m der} Mehrteiligkeit der Ausführung

ihrer Einbauhöhe entsprechenden Querschnitt- Lr Kolonne Hegen betont und darauf hingewiesen,

fläche erstrecken, dadurch gekennzeich- aeriv ^&^ ^^ _{Konstruktion den Sicher}.

net, daß der Kolonnenbehälter liegend an- ?^rf_orderni_ssen gerecht würde, so daß eine sehr

geordnet ist. arbeitsintensive und aufwendige Lösung in Kauf ge-

2. Rektifikationskolonne nach Anspruch 1, da- io a™⁶¹¹⁵'"¹""' _müsse

durch gekennzeichnet, daß der Kolonnenbehalter ^nom^ beschriebenen Kolonnen können infolge ihrer

quaderförmig ist. uneünstieen äußeren Abmessungen häufig nicht

3. Rektifikationskolonne nach Anspruch 2, da- «"J™*^ _{werden wesha}i_b sich die Notwendigkeit äurch gekennzeichnet, daß mindestens einige ^tr^^sp0™^- _Teii_s[_ücken zu fertigen und auf der Austauschboden (10) als Stützelemente fur ehe i₅ erhebtsie _{zusaminenzubau}en, zwei Bedingunebenen Kolonnenbehälterwände (7, 8) ausgebü- ^Jf^_hebi_idlen Kosten verbunden sind.

^Jf^_hebi_idlen K

^{det sind}· . , , , . „u ς A_a Aufgabe der Erfindung ist es, die genannten Nach-

4. Rektifikationskolonne nach Anspruch 3, da- Artjawar ρ Rektifikationskolonne zu

dß f d Aßnsei e tdkzu^f^

4. Rektifikationskolonne nach Anspruch 3, jρ Rektifikationskolon

durch gekennzeichnet daß auf die Außensei e tdkzu„^fß^höhe wesentlich geringer ist.

der ebenen Kolonnenbehälterwände (7, 8, in «. scha fen, deren ^^ ^ ^

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der ebenen Kolonnenbehälterwände (7, 8, ^^

Höhe der als Stützelemente ausgebildeten Aus- ^Wsiwlierend angeordnet ist.

tauschböden gewölbten Blechtafeln (12) aufge- »«gf^jKuTSn«· Hegenden zylindrisetzt sind. , ,, , können die Austauschboden im Mit-

5. Rektifikationskolonne nach Anspruchs ch« Koteme gn^a ^. ^

oder4, dadurch gekennze.chnet, daß zwischen *5 JeI eine we»n f _{Durchmessers haben}. _{Es ist} den benachbarten als Stützelemente d.enenden ^he^°Sⁿ _di ^g _e7_o ⁿ _denabstände beträchtlich gerin-Austauschböden (10) mindestens em nicht als »"" ^m°f£ und _{bei g}i_eichem Raumbedarf eine Stützelement d.enender Austauschboden 11 an- ger zu ^, ^_n 4_zubaue_n, _so daß die liegeordnet ist. 8 _de ^_{olonne bessere} Trenneigenschaften aufweist

als die stehende, oder bei gewünschten gleichen

Trenneigenschaften wesentlich kürzer und/oder

schmaler gebaut werden kann. Die Bodenfläche ist bei gleichen Kolonnenabmesd Klmfclö

Die Bodenfläche is g Die Erfindung bariffl eine R_ekli[ik_a.ionskolonne, 35 sungen bei eine, liegenden Kolonne; »^mfcl, grö-