DE1551418B2 - Ventilboden für Stoffaustauschkolonnen - Google Patents
Ventilboden für StoffaustauschkolonnenInfo
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- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28C—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
- F28C3/00—Other direct-contact heat-exchange apparatus
- F28C3/06—Other direct-contact heat-exchange apparatus the heat-exchange media being a liquid and a gas or vapour
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
- B01D3/16—Fractionating columns in which vapour bubbles through liquid
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Ventilboden für Stoff austauschkolonnen, bei dem als Bodenöffnungen
längliche Schlitze vorgesehen sind, die von Kappen überdeckt sind, die unter der Wirkung des
aufsteigenden Gases oder Dampfes aus ihrer Ruhelage abhebbar, mit an beiden Längsrändern im Abstand
angeordneten, zum freien Durchfluß einer Flüssigkeit dienenden Durchbrüchen und mit einem
nach unten durch einen der Schlitze greifenden und mit seitlichen Anschlägen versehenen Führungselement
versehen sind.
Bei einem bekannten Ventilboden dieser Art (französische Patentschrift 1439 459) haben die
Kappen eine sich mindestens über einen wesentlichen Teil der Breite des Bodens erstreckende Länge. Sie
überdecken einen einzigen Schlitz etwa gleicher Länge oder mehrere in der Reihe hintereinander gelegene
Schlitze. Die Kappen können dachartig gewölbt oder ähnlich profiliert sein. In der Kappe bzw.
zwischen Kappe und Boden können in Längsrichtung verteilte, bereits in der Ruhestellung offene Durchbrüche
für den Durchtritt einer Flüssigkeit ausgebildet sein. Distanzhalter bzw. Anschläge sind unmittelbar
an der Unterseite der Kappe oder an Lappen angebracht, die zur Bildung der erwähnten Durchbrüche
aus dem Kappenmaterial nach unten abgebogen sind. Die Distanzhalter bzw. Anschläge sollen
dabei im wesentlichen nur an den Kappenenden angeordnet sein.
Bei einem anderen bekannten Ventilboden (USA.-Patentschrift 2 951691) sind Schlitze kurzer
Länge in parallelen, sich etwa über die gesamte Breite des Bodens erstreckenden Reihen angeordnet.
Jeder einzelne Schlitz ist durch eine ventilartig wirkende kurze Kappe im wesentlichen vollständig überdeckt.
Jede Kappe besitzt an ihren Stirnenden nach unten abgebogene Distanzhalter, die am unteren
Ende mit einer als Hubbegrenzung wirkenden Abbiegung versehen sind. Die Kappen bestehen aus einem
ebenen Blech. Bei steigendem Druck erfolgt zunächst ein einseitiges Kippen und erst dann ein vollständiges
Anheben der Kappe. Der Kolonnenboden arbeitet als Überlaufboden.
Um nun einen Ventilboden zu erhalten, der einfach aufgebaut ist, einen hohen Ausnutzungsgrad besitzt,
eine stabile Ventilfunktion gewährleistet, eine äußerst gleichmäßige Verteilung der miteinander in
ίο Berührung zu bringenden Medien erlaubt und insbesondere
für Böden ohne Überlauf geeignet ist, ist sein Ventilboden der eingangs genannten Art erfindungsgemäß
als Führungselement eine in der Längsrichtung derKappe durchgehende, die seitlichen Anschlage
in Abständen voneinander aufweisende Rippe vorgesehen.
Durch die Rippe wird die Kappe versteift und der Schwerpunkt der Kappe nach unten verlagert. Aus
diesem Grunde können schmalere Schlitze und entsprechend schmalere Kappen verwendet werden,
ohne daß die Gefahr besteht, daß die Kappen beim Anheben kippen. Infolge der Verwendung schmalerer
Schlitze und Kappen können mehr Schlitze auf einer gegebenen Bodenfläche untergebracht werden.
Die Erhöhung der Schlitzzahl erlaubt eine Herabsetzung der Hubhöhe. Insgesamt wird dadurch eine
vollkommenere und gleichmäßigere Ausnutzung der gesamten Bodenfläche erzielt. Die miteinander in Berührung
zu bringenden Medien werden in feinere Teilströme aufgeteilt. Dies führt zu einer Wirkungsgraderhöhung
des Ventilbodens. Die höhere Leistungsfähigkeit ergibt eine Ausweitung des wirksamen
Arbeitsbereichs gegenüber dem Arbeitsbereich der bekannten Ventilboden selbst bei einer großen
Flüssigkeitsbelastung, die beispielsweise bei einer Destillation unter Druck, beim Auswaschen von Gasen,
Fraktionieren der Spitzenfraktion und Absorbieren von Gasen in Flüssigkeiten auftritt. Die Konstruktion
ist einfach, und die Anschaffungs-, Einbau- und Instandhaltungskosten werden auf ein Minimum
reduziert. Besondere Vorteile bietet die Ausbildung der Durchbrüche als Ausschnitte, von insbesondere
etwa Halbkreisform, da sie einfacher herstellbar sind als das Abbiegen von Lappen. Die Kappe ist durch
die Rippe so versteift, daß die Ausschnitte ohne Nachteil bis zur Rippe geführt sein können. Die
Rippe schirmt die durch die Ausschnitte gebildeten Durchtrittsöffnungen für die Flüssigkeit gegen
Dampf- und/oder Gasaufstieg ab. Der so gebildete Ventilboden arbeitet zuverlässig und mit hoher
Wirksamkeit in einem weiten. Belastungsbereich, wobei er sich der jeweiligen Belastung anpaßt. Die längliche
Kappe wird gleichmäßig und in der Regel symmetrisch angehoben, erzeugt einen homogenen
Schaum bei geringem Mitreißen der Tröpfchen oberhalb des Schaumniveaus und einem gleichmäßigen
Durchsickern der Flüssigkeit auf den nächst unteren Boden. Der Ventilboden kann als überlaufloser
Durchsickerboden ausgebildet sein, wodurch eine maximale funktionelle Ausnutzung der gesamten
Bodenfläche erreicht wird. Er kann aber auch als Überlaufboden ausgebildet sein. Sein Hauptanwendungsbereich
ist der Bereich großer Dampfbelastungen.
Zweckmäßig ist es, wenn einige Anschläge so angeordnet sind, daß sie in der Ruhelage der Kappe auf
der Oberseite des Ventilbodens aufliegen und einen Abstand zwischen Ventilboden und Kappe halten.
Hierdurch wird ein Klebenbleiben der Kappe an dem während des Betriebs oft mit klebrigen Asphaltstoffen
bedeckten Boden verhindert.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand verschiedener in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele
beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 eine Ausführung eines geschlitzten, überlauflosen
Ventilbodens mit über seinen Schlitzen angeordneten und darin verankerten länglichen Kappen
in Draufsicht,
F i g. 2 zwei derartige übereinander gelagerte Ventilboden
im lotrechten axialen Schnitt,
Fig.3 eine Kappe in ihrer Ruhelage im Querschnitt,
Fig.4 die gleiche Kappe hochgehoben im Querschnitt
mit angedeuteten Strömungslinien sowohl der Flüssigkeit als auch der Dämpfe und/oder Gase,
Fig.5 eine Kappe im Grundriß über einem Bodenschlitz,
F i g. 6 einen Endteil der über einem Bodenschlitz angeordneten Kappe in perspektivischer Darstellung
und
Fig.7 eine Variante eines am Ende der Kappe
angeordneten Distanzhalters für eine in ihrer Ruhelage dicht oberhalb des Bodens befindliche Kappe im
Querschnitt.
Nach F i g. 1 und 2 sind in einer Stoffaustauschkolonne 6 in Abständen übereinander die einzelnen
überlauflosen geschlitzten Ventilboden 1 derart eingebaut, daß ihre Schlitze von Boden zu Boden um
einen Winkel von etwa 90° gegeneinander verdreht sind. Über jedem Schlitz ist eine längliche Kappe 2
mit einer in ihrer Längsachse an der Unterseite angebrachten, durchlaufenden, in den Schlitz ragenden
Rippe 3 angeordnet, an der in Abständen mit Anschlägen zur Hubbegrenzung versehene Distanzhalter
4 befestigt sind. Nach den Fig.3,4 und5 bestehen
die Kappen 2 aus länglichen, zylindrisch gewölbten Blechstreifen, die in ihrer Längsachse durch eine
an der Unterseite angebrachte, durchlaufende, nach unten ragende Rippe 3 versteift sind. In ihrer Ruhelage
liegen die Kappen 2 mit den beiden Längsrändern normalerweise am Boden 1 auf, während sie mit
ihrer Rippe 3 durch den Schlitz greifen.
An beiden Längsrändern der Kappe 2 sind in Abständen gegeneinander versetzt angeordnete, annähemd
etwa quadratische oder halbkreisförmige Ausschnitte vorgesehen, die zu beiden Seiten jeder
Rippe 3, jeweils durch diese Rippe gegen Dampf- und/oder Gasaufstieg abgeschirmte Durchbrüche für
den Durchtritt der Flüssigkeit bilden, wie dies in
ίο F i g. 4 rechts durch gestrichelte Strömungslinien angedeutet
ist. Dagegen streben die sich unterhalb der Kappen 2 ansammelnden Dämpfe und/oder Gase danach,
die Kappen 2 vom Boden 1 abzuheben, und sobald dies erfolgt, entweichen sie entlang den Rippen
3 und den beiden Längsrändern der Kappen 2 zunächst dicht über dem Ventilboden. Je mehr die
Kappen 2 durch den ansteigenden Dampf- und/oder Gasdruck angehoben werden, um so weiter öffnen
sich auch die Spalte zwischen Kappe und Boden, um
ao die Dämpfe und/oder Gase durchzulassen, wie dies in F i g. 4 links durch punktierte Strömungslinien angedeutet
ist. Dabei wird die Flüssigkeit am Ventilboden 1 bis zur Bodenoberfläche in eine lebhafte Rührbewegung
versetzt und somit eine innige Berührung zwischen den beiden Phasen begünstigt. F i g. 5 zeigt
in der oberen Hälfte sowohl die Durchbrüche 7 der Kappen 2 als auch die Schlitzenden 9 in eckiger Ausbildung, während in der unteren Hälfte sowohl die
Durchtrittsbrüche 8 der Kappen 2 als auch die Schlitzenden 10 in abgerundeter Ausführung dargestellt
sind. Bei der Herstellung der abgerundeten Ausschnitte werden die Stanzwerkzeuge weniger beansprucht
als bei der Herstellung der eckigen. Der in F i g. 7 abgebildete Distanzhalter 5 weist außer den
an seinem unteren Rand vorgesehenen Hubbegrenzungsanschlägen, die von unten den Boden berühren,
auch an einem oberen Ende Hubbegrenzungsanschläge auf, die von oben am Boden aufliegen, um
somit die Kappe 2 in ihrer Ruhelage dicht oberhalb des Bodens zu halten, damit sie nicht auf dem während
des Betriebs oft mit klebrigen Asphaltstoffen bedeckten Boden kleben bleibt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Ventilboden für Stoffaustauschkolonnen, bei dem als Bodenöffnungen längliche Schlitze vorgesehen
sind, die von Kappen überdeckt sind, die unter der Wirkung des aufsteigenden Gases oder
Dampfes aus ihrer Ruhelage abhebbar, mit an beiden Längsrändern im Abstand angeordneten,
zum freien Durchfluß einer Flüssigkeit dienenden Durchbrüchen und mit einem nach unten durch
einen der Schlitze greifenden und mit seitlichen Anschlägen versehenen Führungselement versehen
sind, dadurch gekennzeichnet, daß als Führungselement eine in der Längsrichtung der Kappe durchgehende, die seitlichen Anschläge
in Abständen voneinander aufweisende Rippe (3) vorgesehen ist.
2. Ventilboden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippe zusätzlich mit in der
Ruhelage der Kappe (2) auf der Oberseite des Ventilbodens (1) aufliegenden Anschlägen versehen
ist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS370164 | 1964-06-27 | ||
DEK0062539 | 1967-06-13 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1551418A1 DE1551418A1 (de) | 1970-12-03 |
DE1551418B2 true DE1551418B2 (de) | 1974-03-14 |
DE1551418C3 DE1551418C3 (de) | 1974-10-17 |
Family
ID=33512108
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19671551418 Expired DE1551418C3 (de) | 1964-06-27 | 1967-06-13 | Ventilboden für Stoffaustauschkolonnen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1551418C3 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2743508B1 (fr) * | 1996-01-12 | 1998-03-06 | Charzat Claude Maurice | Dispositif pour ameliorer ou permettre le contact, la separation et/ou l'echange de matieres et enceinte le contenant |
-
1967
- 1967-06-13 DE DE19671551418 patent/DE1551418C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE1551418A1 (de) | 1970-12-03 |
DE1551418C3 (de) | 1974-10-17 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |