DE1667169A1

DE1667169A1 - Boden fuer Austauschkolonnen

Info

Publication number: DE1667169A1
Application number: DE19671667169
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter Streuber
Original assignee: Julius Montz GmbH
Current assignee: Julius Montz GmbH
Priority date: 1967-03-02
Filing date: 1967-03-02
Publication date: 1971-06-09
Also published as: DE1667170A1; DE1667181A1; FR1563957A

Description

28. 2. 1967

Hilden/Rhld.
Hofstrasse 82

Boden für Austauschkolonnen

Die Erfindung bezieht sich auf Böden für Austauschkolonnen, auf denen eine die Kolonne von oben nach unten durchströmende Flüssigkeit, während sie eine gewisse Zeit auf dem Boden verweilt, von in der Kolonne senkrecht aufsteigenden Gasen durchdrungen wird.

Es ist unter vielen anderen Konstruktionen ein Boden bekannt, der aus einem waagerechten Blech besteht, der eine Anzahl über fast die ganze Bodenbreite sich erstreckende Spalten mit nach oben gerichteten lotrechten Wänden hat, deren jede von einer diese Wände mit waagerechtem und lotrechtem Abstand übergreifenden Haube versehen ist. Bei einem solchen Boden wird die Flüssigkeit in einer Höhe auf dem Boden gehalten, die wenig unter den Oberkanten jener Wände liegt, und das Gas strömt durch die Spalte in die Haube, deren untere Ränder unterhalb des Flüssigkeitsspiegels liegen, so daß das Gas die Flüssigkeit durchdringt. Für solche Böden ist es durch DBP 1 09ö 870 bekannt, die unteren Ränder der Hauben mit solchen Gasaustrittsöffnungen zu versehen, daß das austretende Gas in Längsrichtung der Haube austritt. Derartige Böden haben sich im allgemeinen gut bewährtj sie haben aber den Nachteil, daß bei sehr hoher Dampfgeschwindigkeit der Raum zwischen den zwei Hauben von der Flüssigkeit freigeblasen wird und nicht genügend Flüssigkeit nachströmen kann, so daß an diesen ifceilsn kein oder nur ein ungenügender Stoffaustausch erfolgt.

Aufgabe der Erfindung ist, auf dem Boden möglichst stabile Verhältnisse zwischen Gas und Flüssigkeit zu sdhaffen und die Flüssigkeit gleichmäßig über den genannten Boden zu verteilen und so einen gleichmäßigen Gas-Flüsslgkeits-Austausch zu gewährleisten. Gemäß der Erfindung besteht der Boden aus

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gasundurchlässigen, in einer waagerechten Ebene liegender, an ihren Längsseiten parallel begrenzter Flächen und einer entsprechenden Mehrzahl mit ihnen gasundurchlässig verbundener, zwischen ihnen liegender ebenfalls länglicher, an ihren Längsseiten parallel begrenzter, in einer einige Zentimeter höheren Ebene liegend, mit zahlreichen Löchern versehener Flächen; dabei sind die Gasdurchtrittsöffnungen vorzugsweise derart, daß das Gas aus ihnen mit waagerechter Komponente austritt. Die Austrittsrichtung kann entsprechend der übrigen Konstruktion verschieden sein. In manchen Fällen ist es zweckmäßig, die Gasaustrittsrichtung der Gasdurchtrittsöffnungen quer zur Längsrichtung einer Fläche zu neigen.

^ Bei einer solchen Anordnung tritt das Gas nur an den höher liegenden Flächen aus und dazwischen bilden die tiefer liegenden Flächen Zufuhrrinnen für die Flüssigkeit, die von den Gasströmen nicht getroffen und daher nicht leergeblasen werden können.

Es sind zwar Kolonnenböden bekannt, deren Oberflächen Gasaustritt söffnungen solcher Art aufweisen, daß die Gase mit waagerechter Komponente in die auf dem Boden befindliche Flüssigkeit austritt (DRP 1 12*1 Olk)i soweit nach dieser Veröffentlichung zwisclisn solchen mit öffnungen versehenen Flächen Rinnen vorgesehen sind, liegen sie rund um eine Kreisfläche oder diagonal zwischen Bogenecken. Bei einer solchen Anordnung ist der W Flüssigkeitsausgleich sehr unterschiedlich, entsprechend dem sehr verschiedenen großen Abstand der öffnungen von den Rinnen.

Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeisjiiele der Erfindung. Fig. 1 zeigt einen Boden gemäß der Erfindung in Draufsicht;

Fig, 2 ist eine perspektivische Darstellung eines Teiles des Bodens nach Fig· Ij

Fig, 3 zeigt in größerem Maßstab einen Schnitt nach Linie III - III der Fig. 1;

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Pig. Λ zeigt eine perspektivische Darstellung einer etwas anderen Anordnung gemäß der Erfindung;

Fig. 5 zeigt in einem Schnitt ähnlich wie Fig. 3 eine abgewandelte Konstruktion eines Bodens gemäß Fig. 4;

Fig. 6 zeigt einen anderen Boden gemäß der Erfindung in Draufsicht;

Fig. 7 zeigt, teils im Schnitt teils in perspektivischer Sicht, zwei andere, übereinander angeordnete Böden gemäß der Erfindung.

De? Boden nach Fig. 1-3 ist für eine kreiszylindrische Kolonne bestimmt. Der Boden besteht aus einem Blech 1, das genau waagerecht in der Kolonnenwandung K befestigt ist. Das Blech hat die Form einer Kreisfläche, von der ein Abschnitt abgeschnitten ist; an der Schnittkante trägt das Blech 1 eine senkrechte Wand 2, die einige Zentimeter hoch ist und als Überlaufwehr für die Flüssigkeit dient, die am gegenüberliegenden Teil la des Bleches 1 auf dies Blech 1 aufgebracht wird. Der nächst tiefere waagerechte Boden ist daher um l8o ° gedreht, so daß sein Teil la erkennbar ist, das dem Teil la des Bodens 1 entspricht.

Parallel zu dem Wehr 2 sind mehrere im wesentlichen Blechstreifen 3,4 in einer !Waagerechten Ebene angeordnet, die etwas höher als Blech 1 aber etwas tiefer als die Oberkante des Wehrs 2 liegt. Die Blechstreifen 3 und k sind mit dem Blech 1 rundum durch senkrechte Blechwände 5 bzw. 6 verbunden. Die Blechstreifen 3 haben lotrechte Ausdrückungen 7» die an einer Seite aufgeschnitten sind. Durch die so gebildete öffnung 8 können die in der Kolonne senkrecht aufsteigenden Gase in die oberhalb der Blechstreifen 3»^ befindliche Flüssigkeit eindringen. Da die öffnungen 8 auf einer Seite von Ausdrückungen 7 liegen, erhält das austretende Gas eine

stark waagerechte Komponente, so daß das austretende Gas der Flüssigkeit einen entsprechenden Bewegungsimpuls gibt.

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Die öffnungen 8 sind in Längsrichtung der Blechstreifen gerichtet und zwar derart, daß bei den Blechstreifen 3 sämtliche öffnungen zur gleichen Seite gerichtet sind, während sie bei den Blechstreifen 4 entgegengesetzt gerichtet sind.

Man kann, wie Fig. 4 zeigt, die öffnungen 8 auch so anordnen, daß sie auf den beiden Seiten der Längsmittellinie der Blechstreifen 3¹ und 4· entgegengesetzt gerichtet sind, wobei dann die Blechstreifen 3¹ und 4¹ so angeordnet sind, daß die öffnungen 8 vom benachbarten Blechstreifen gleichgerichtet sind. In solchem Fall ergibt sich oberhalb des zwischen den Blechstreifen 3* und 4¹ liegenden Teiles I¹ des Bleches 1 eine Längsströmung der Flüssigkeit.

A Der Durchmesser des Bleches 1, die Höhe des Wehres 2, die Höhe der Wände 5, 6 und die Länge und Breite der Blechstreifen 3,4 sowie deren Abstand voneinander hängen von den Bedingungen ab, unter denen die Kolonne arbeiten soll. Beispielsweise kann bei einem Bodendurchmesser von einigen Metern die Höhe des Wehres 4-5 cm, die Höhe der Wände 5,6 etwa 2-3 cm, die Breite der Blechstreifen 8 - 12 cm und die Breite der zwischen zwei Blechstreifen bestehenden Rinne 3 - 5 cm betragen.

Einen solchen Boden kann man statt aus einem Blech 1 aus nach oben offenen Rinnenprofilen 10, deren Enden an der Kolonnenwand, z.B. an einem darin eingesetzten waagerechten Ring befestigt sind, und flachen oder rinnenförmigen nach unten " offenen Blechstreifen 11 herstellen, wie Fig. 5 zeigt. Zur Stützung der Profile 10 sind dort noch Unterzüge 15 vorgesehen, die die Nutzfläche des Bodens nicht beeinträchtigen.

Bei dem Boden nach Fig. 6 sind die im wesentlichen den Blechstreifen 4 entsprechenden Blechstreifen 14 sämtlich einander gleich. Das WeJhr 12 liegt quer zu den Blechstreifen 14. Die Richtung der Öffnungen 8 ist abschnittsweise entgegengesetzt gerichtet; in den Abschnitten 14a sind die Öffnungen so gerichtet,

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daß die Gase in Richtung des Pfeiles A austreten, in den Abschnitten Htb sind die öffnungen 8 so gerichtet, daß die Gase in Richtung des Pfeiles B austreten. Entsprechendes gilt für die kürzeren Blechstreifen 13.

Bei der Anordnung nach Fig. 7 sind einander parallele oben offene Rinnen 16 durch Bleche 17 miteinander fest verbunden. Die Bleche 17 haben M - Form. Ihre beiden senkrechten Schenkel sind mit den senkrechten Planschen der Rinnen 16 dicht verschweißt. Der V-förmige Steg des Bleches 17 ist mit zahlreichen öffnungen 18 versehen. Die öffnungen 18 können die Form der oben beschriebenen öffnungen 8 haben, sie können aber auch aus einfachen Löchern bestehen; somit kann das Blech 17 aus ™ einem gelochten Blech bestehen. Die Löcher 18 müssen so klein sein, daß der Druck der aufsteigenden Gase ausreicht um mindestens einen Durchfluß der Flüssigkeit an den höchstgelegenen Löchern 18 zu verhindern. Die Größe der öffnungen kann mit dem Druck des Gases und der Höhe des überlaufwehres so abgestimmt werden, daß Flüssigkeit nur in dem mittleren Teil des Bleches 7 durchfließt. Dann ergibt sich die dargestellte recht einfache Anordnung der Böden; sie werden so übereinander angeordnet, daß jeweils die Mitte des Bleches 17 eines Bodens lotrecht oberhalb der Rinne des darunter angeordneten Bodens liegt.

Patentansprüche:

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Claims

Pat ent ansprüche

1. Boden für Austauschkolonnen, durch den aufsteigende Gase hindurchtreten und auf dem die Gase dann die dort befindliche Flüssigkeit durchdringen, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einer Mehrzahl länglicher gasundurchlässiger, in einer waagerechten Ebene liegender, an ihren Längsseiten parallel begrenzter Flächen (I¹, 10, 16) und einer entsprechenden Mehrzahl mit ihnen gasundurchlässig verbundener, zwischen ihnen liegender ebenfalls länglicher, an ihren Längsseiten parallel begrenzter, in einer einige Zentimeter höheren Ebene liegend, mit zahlreichen Löchern versehener Flächen (3,4; 11; 13,1^;Π) besteht.

2. Boden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasdurchtrittsoffnungen (8) derart sind, daß das Gas aus ihnen mit waagerechter Komponente austritt.

3. Boden nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasaustrittsrichtung der Gasdurchtrittsoffnungen (8 ) auf der ganzen Länge einer Fläche (3 oder. 4) gleichsinnig ist und bei benachbarten Flächen (3 und gegensinnig ist.

4. Boden nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasaustrittsrichtung der Gasdurchtrittsoffnungen (6) in der Längsrichtung einer Fläche (3»ⁱ*»3^f,^¹) liegt.

5. Boden nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsrichtung der Basdurchtrittsoffnungen (8 ) auf Abschnitten der Länge einer Fläche ¹ entgegengesetzt ist.

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6. Boden nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß

die Gasaustrittsrichtung der Gasdurchtrittsoffnungen (6) auf den beiden Seiten der Längsmittellinie der Fläche (3^f, 4·) entgegengesetzt gerichtet sind.

7. Boden nach Anspruch 2 oder 5₉ dadurch gekennzeichnet,

daß die Gasaustrittsrichtung der Gasdurchtrittsöffnungen (8) quer zur Längsrichtung einer Fläche (13,14) liegt,

3. Boden nach einem der Ansprüche 1 bis 7_S dadurch gekennzeichnet, daß die in der höheren Ebene liegende Fläche (14;17) zu ihrer Längsmittellinie hin geneigt ist.

9. Boden nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der in der höheren Ebene liegenden, mit den Gasdurchtrittsoffnungen versehenen Flächen (3»4; 11; 13,14j 17) größer ist als die dazu parallelen gasundurchlässigen Flächen (I¹, 10, 16).

10. Boden nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß die in der höheren Ebene liegenden Flächen (3,4; Il;13,l4;17) an die in der niedrigeren Ebene liegenden Flächen (l^f, 10, 16) mittels lotrechter, gasundurchlässiger Wände (5,6) anschließen.

11. Anordnung mehrerer Böden nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß übereinander angeordnete Böden quer zur Längsrichtung der Flächen (16,17) derart versetzt sind, daß die Mitten der genannten in einer höheren Ebene liegenden Flächen (17) lotrecht über der Hitte der genannten in einer niedrigeren Ebene liegenden Flächen (16) liegen.

BAD ORIGINAL

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