DE158715C

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Publication number: DE158715C
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Description

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Um aus Gemischen von Dämpfen oder Gasen einen oder mehrere Bestandteile niederzuschlagen oder zu sondern, oder um aus Flüssigkeiten flüchtige Bestandteile auszutreiben oder zu gewinnen, setzt man Gas und Flüssigkeiten im Gegenstrom der gegenseitigen Einwirkung' in turmförmigen Räumen aus.To precipitate one or more components from mixtures of vapors or gases or to separate, or to drive out or extract volatile constituents from liquids, gas is used and liquids in countercurrent of mutual action in tower-shaped spaces the end.

Bezüglich der inneren Einrichtung solcherAs for the internal arrangement of such

ίο Räume (Destillierkolonnen, Reaktions- und Absorptionstürme) sind zwei Arten zu unterscheiden. Bei der einen Art werden die Gase oder Dämpfe gezwungen, oftmals hintereinander die entgegenkommende Flüssigkeit zu durchbrechen (Kolonnen mit Siebboden oder mit Eintauchkappen), bei der anderen Art streichen die Gase oder Dämpfe nur an der Oberfläche der über große Flächen ausgebreiteten Flüssigkeit entlang. Die erstere betreffs des Substanzenaustausches wirksamere Art ist in vielen Fällen nicht anwendbar wegen des zu überwindenden Druckes der vielen Flüssigkeitssäulen. Die zweite Art von Türmen ist mit Vorrichtungen versehen, durch welche die Flüssigkeit zu Tropfen verteilt wird, oder die Türme sind angefüllt mit einem Haufwerk unregelmäßig oder regelmäßig gestalteter Körper (Füllkörper), deren Zwischen- und Hohlräume den Gasen leichten Durchgang bieten und deren Oberflächen von der Reaktionsflüssigkeit überrieselt werden.ίο rooms (distillation columns, reaction and Absorption towers) are of two types. With one kind, the Gases or vapors forced, often one behind the other, the oncoming liquid to break through (columns with sieve bottom or with immersion caps), with the other Art paint the gases or vapors only on the surface of the spread over large areas Liquid along. The former, more effective as regards the exchange of substances, cannot be used in many cases because of the pressure to be overcome by the many columns of liquid. The second kind of towers is provided with devices through which the liquid is distributed into drops becomes, or the towers are filled with a pile irregular or regular shaped body (filler body), the gaps and cavities of which are light to the gases Offer passage and the surfaces of which are trickled over by the reaction liquid.

Bei den bisher angewendeten Füllkörpern, sowohl von unregelmäßiger Form (Koks, Steine, Scherben) als auch von regelmäßiger (Tropfplatten, Kugeln, Rohrabschnitte usw.), bleibt der Lauf und die Verteilung der Flüssigkeit mehr oder weniger dem Zufall überlassen. Die Flüssigkeit rinnt häufig, anstatt zu Tropfen zerteilt zu sein oder die gebotenen Oberflächen gleichmäßig zu überrieseln, in Strahlen mit übergroßer Geschwindigkeit abwärts. Außerdem wird bei dieser Ausrüstungsart de-r Türme der zwischen Gas und Flüssigkeit bez\veckte Substanzenaustausch erheblich vermindert durch die Oberflächenspannung der Flüssigkeit, welche auf ihr gewissermaßen ein starres Häutchen schafft.In the case of the packings used so far, both of irregular shape (coke, Stones, shards) as well as regular ones (drip plates, balls, pipe sections, etc.), the course and the distribution of the liquid is more or less left to chance. The liquid runs often instead of being divided into drops or evenly trickling over the surfaces, downward in rays of excessive speed. In addition, with this type of equipment the towers become the one between gas and fluid-covered substance exchange considerably reduced by the surface tension the liquid, which is a kind of rigid membrane on it creates.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine neue Form von Füllkörpern, deren Gestalt und Aufbau für den Lauf der Flüssigkeit sowohl als für den Weg der Gase (Dämpfe) den Zufall ausschließt. Sie bewirken, daß die Flüssigkeit in gleichmäßiger dünner Schicht über die Flächen rieselt, und außerdem wird die herabrinnende Flüssigkeitsschicht beim Übergange von jedem der Füllkörper und jeder Füllkörperschicht auf die darunter liegenden von dem Gasstrom ohne Aufwand erheblichen Druckes durchbrochen. Durch die Anwendung der neuen Füllkörper werden gewissermaßen die eingangs unterschiedenen beiden Arten der Turmausrüstung vereinigt und bisherige Mängel derselben beseitigt. The present invention relates to a new form of packing, their shape and structure for the flow of the liquid as well as for the path of the gases (vapors) excludes chance. They cause the liquid to thin in evenly Layer trickles over the surfaces, and in addition the layer of liquid flowing down is when each of the filling bodies passes over and each packing layer is broken through by the gas flow on the underlying layer without the need for considerable pressure. By using the new packing elements, a distinction is made between those at the beginning, so to speak both types of tower equipment combined and previous deficiencies of the same eliminated.

Die neuen Füllkörper teilen vermöge ihrerThe new fillers share by virtue of their

Gestalt und ihres Aufbaues den Raum des Turmes (Kolonne) in wagerechte Schichten kleiner Zellen, deren obere und untere Wände Durchbrechungen haben, durch welche die Flüssigkeiten und die Gase von einer Schicht zur anderen gelangen.Shape and its structure the space of the tower (column) in horizontal layers small cells, the upper and lower walls of which have openings through which the Liquids and gases pass from one layer to another.

An diesen Füllkörpern sind als wesentliche Teile zu unterscheiden: der auf seiner oberen Fläche schalen- oder rinnenförmige Kopf a, A distinction can be made between these filling bodies as essential parts: the bowl-shaped or channel-shaped head a on its upper surface,

ίο der auf seiner unteren Seite kappenförmig ausgehöhlte Fuß b, die Öffnungen c, welche, von der oberen Fläche des Kopfes ausgehend, auf die Seitenwände münden, und schließlich die Kopf und Fuß verbindenden Wände d. ίο the foot b, hollowed out in the shape of a cap on its lower side, the openings c, which, starting from the upper surface of the head, open onto the side walls, and finally the walls connecting the head and the foot d.

Bei allen Füllkörpern liegen die oberen Begrenzungen des Kopfes und die unteren des Fußes in zwei parallelen Ebenen, die für alle zu einer Schicht zusammengefügten Körper voneinander gleichen Abstand haben.The upper boundaries of the head and the lower boundaries of all fillers of the foot in two parallel planes that are joined together to form one layer Bodies are equidistant from each other.

Der Kopf der Füllkörper ist seitlich durch eine symmetrische Figur begrenzt. Bei den durch Zeichnung dargestellten Körpern ist in Fig. ι bis 7 diese Figur ein Neuneck, welches durch Abstumpfung von drei homologen Ecken eines regelmäßigen Sechseckes entstanden ist. In Fig. 8 sind zu einer Schicht zusammengestellte Körper gezeigt, deren Begrenzungsfigur ein durch Abstumpfung der vier Ecken eines Quadrates entstandenes Achteck ist. In Fig. 9 und 10 ist die Begrenzungsfigur des Kopfes ein Rechteck, dessen beide Längsseiten nach innen gebogen sind (Fig. to).The head of the packing is laterally limited by a symmetrical figure. Both Bodies shown by drawing is in Fig. ι to 7 this figure a hexagon, which by truncating three homologous corners of a regular hexagon originated. In Fig. 8 bodies assembled to form a layer are shown, whose boundary figure was created by blunting the four corners of a square Octagon is. In Fig. 9 and 10 the limiting figure of the head is a rectangle, whose two long sides are bent inwards (Fig. To).

Für die in mannigfachster Weise abzuändernde Begrenzungsfigur der Köpfe ist die Bedingung gegeben, daß, wenn eine Schar derartiger Körper in einer Ebene aneinander gefügt wird, homologe Seiten der Köpfe abwechselnd sich berühren und allseitig um-For the delimiting figure of the heads, which can be modified in many ways, is the Condition given that, if a group of such bodies in one plane to each other is joined, homologous sides of the heads alternately touch and turn around on all sides

grenzte Öffnungen f zwischen sich frei lassen. Die Form dieser freibleibenden Öffnungen ist bestimmend für die Gestalt des Fußes der Körper; es muß nämlich die innere Begrenzung der kappenförmig vertieften Unterseite des Fußes b größer sein als die Begrenzung der Öffnungen f (Fig. 9), so daß, wenn diese durch das Fußstück der Körper der darüber gestellten Schicht gedeckt werden, die inneren Ränder der Kappen in die Kopfschalen der umgebenden Körper der unteren Schicht hineinragen und über diesen einen Durchgang frei lassen.leave bordered openings f free between them. The shape of these openings that remain free is decisive for the shape of the foot of the body; Namely, the inner boundary of the cap-shaped recessed underside of the foot b must be greater than the boundary of the openings f (Fig. 9), so that when these are covered by the foot of the body of the layer above, the inner edges of the caps in the head shells of the surrounding bodies of the lower layer protrude and leave a passage free above this.

Die Öffnungen c in dem Kopfteile münden als kurze Röhren von der Schale α aus unterhalb des Kopfes auf die Oberflächen der Wände d. Durch diese Öffnungen gelangt die Flüssigkeit von jeder Schicht in die Hohlräume der darunter befindlichen. Die Öffnungen, welche entweder von den Ecken der Kopfschale, wie die in Fig. 1 bis 6 gezeichneten Körper zeigen, oder, in Fig. 7 und 8 gezeichnet, von der inneren Schalenfläche ausgehen, sind entweder mit einer als Überlauf wirkenden Leiste (Fig. 1) umgeben, oder ohne eine solche (Fig. 9). Im ersteren Falle bleiben die Schalen während des Be-. triebes bis zu einer gewissen Höhe gefüllt, in letzterem laufen sie leer.The openings c in the head part open out as short tubes from the shell α below the head onto the surfaces of the walls d. The liquid from each layer passes through these openings into the cavities of the one below. The openings, which either come from the corners of the head shell, as shown in the bodies shown in FIGS. 1 to 6, or, drawn in FIGS. 7 and 8, from the inner shell surface, are either provided with a bar acting as an overflow (FIG. 1) surrounded, or without such (Fig. 9). In the former case, the shells remain during loading. The shoots are filled up to a certain height, in the latter they run empty.

Die den Kopf α stützenden und in die Oberseite des Fußstückes b übergehenden Wände d bilden einen' seitlichen, losen Abschluß der zwischen den benachbarten Füll· körpern der Schicht gebildeten Zellenräume. Diese Räume überdecken kuppeiförmig die Kopfschalen der darunter liegenden Schicht. Die aus den Öffnungen c tretende Flüssigkeit ergießt sich über die Oberflächen der Wände und wird über die obere Fläche des Fußes hinweg in die darunter befindlichen Schalen geleitet. Auf dem Wege dorthin, also beim Übergang von einer Füllkörperschicht zur anderen, wird die Flüssigkeitsschicht stets einmal von den Dämpfen durchbrochen , und zwar von den Öffnungen f, durch welche die Gase (Dämpfe) von den Zellenräumen der darunter liegenden Schicht und unter dem Fuße der Körper hervor eintreten (Fig. 9). Die röhrenförmigen Öffnungen c im Kopfe der Körper sind verhältnismäßig" eng, so daß in ihnen vermöge go der Adhäsion ein hinreichender Flüssigkeitsverschluß vorhanden ist, um das Gas zu veranlassen, durch die weiten Öffnungen f zwischen den Kopfschalen seinen Weg zu nehmen.The walls d supporting the head α and merging into the upper side of the base piece b form a lateral, loose closure of the cell spaces formed between the adjacent filling bodies of the layer. These spaces cover the head shells of the layer below in a dome-shaped manner. The liquid emerging from the openings c pours over the surfaces of the walls and is directed over the upper surface of the foot into the bowls below. On the way there, i.e. at the transition from one packing layer to the other, the liquid layer is always broken once by the vapors, namely by the openings f through which the gases (vapors) from the cell spaces of the layer below and under the foot of the Body enter (Fig. 9). The tubular openings c in the head of the body are relatively "narrow, so that in them, by virtue of the adhesion, a sufficient seal is present to cause the gas to make its way through the wide openings f between the head shells.

Wenn die Behandlung des Materials, aus welchem die Füllkörper, den chemischen Eigenschaften der Gase und Flüssigkeiten entsprechend, zu bestehen haben, bei deren Anfertigung es zuläßt, so können die Körper auch in zusammenhängenden Reihen oder größeren Aggregaten, auch in ganzen, den Querschnitt des Turmes deckenden Schichten hergestellt sein. Auch können die Körper oder zusammenhängende Schichten derselben mittels eines Horizontalschnittes durch die Wände, wie in Fig. 5 gezeichnet, aus zwei oder mehr Teilen bestehen.If the treatment of the material from which the packing is made, the chemical Properties of gases and liquids accordingly, have to exist at their If production permits, the bodies can also be in contiguous rows or larger aggregates, also in whole layers covering the cross-section of the tower be made. The bodies or coherent layers of the same can also be used by means of a horizontal section through the walls, as drawn in Fig. 5, from two or more parts exist.

Claims

Patent Claims:

I. Packing for absorption towers and distillation columns, characterized in that each body consists of: a head (a) recessed in the shape of a bowl on the upper side, a base part (b) hollowed out on the underside , walls (d) connecting both parts and openings (c ) which start from the upper surface of the head (a) and open onto the walls (d) supporting it, the upper

Limitation of the head piece and the lower one of the foot piece in two parallel Layers lie in such a way that the bodies of sections can be divided into two or more congruent pieces through their longitudinal axis and can be placed next to each other on a level surface so that between Spaces delimited on all sides remain free for their heads, while part of the lateral boundary surfaces of the heads touches each other in regular succession.

2. Packing of the type mentioned, which rows or layers to assign are united in one piece.

For this purpose ι sheet of drawings.