DE1809822A1 - Fraktioniervorrichtung - Google Patents

Fraktioniervorrichtung

Info

Publication number
DE1809822A1
DE1809822A1 DE19681809822 DE1809822A DE1809822A1 DE 1809822 A1 DE1809822 A1 DE 1809822A1 DE 19681809822 DE19681809822 DE 19681809822 DE 1809822 A DE1809822 A DE 1809822A DE 1809822 A1 DE1809822 A1 DE 1809822A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
series
fractionation
sheets
corrugated
units
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19681809822
Other languages
English (en)
Inventor
Hoffmann Michael Lupu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
McDonnell Douglas Corp
Original Assignee
McDonnell Douglas Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by McDonnell Douglas Corp filed Critical McDonnell Douglas Corp
Publication of DE1809822A1 publication Critical patent/DE1809822A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/025—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being corrugated, plate-like elements
    • F28F3/027—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being corrugated, plate-like elements with openings, e.g. louvered corrugated fins; Assemblies of corrugated strips
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04624—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air using integrated mass and heat exchange, so-called non-adiabatic rectification, e.g. dephlegmator, reflux exchanger
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J5/00—Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants
    • F25J5/002—Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants for continuously recuperating cold, i.e. in a so-called recuperative heat exchanger
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J5/00—Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants
    • F25J5/002—Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants for continuously recuperating cold, i.e. in a so-called recuperative heat exchanger
    • F25J5/007—Arrangements of cold exchangers or cold accumulators in separation or liquefaction plants for continuously recuperating cold, i.e. in a so-called recuperative heat exchanger combined with mass exchange, i.e. in a so-called dephlegmator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0062—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by spaced plates with inserted elements
    • F28D9/0068—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by spaced plates with inserted elements with means for changing flow direction of one heat exchange medium, e.g. using deflecting zones
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/02—Processes or apparatus using separation by rectification in a single pressure main column system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2200/00—Processes or apparatus using separation by rectification
    • F25J2200/80—Processes or apparatus using separation by rectification using integrated mass and heat exchange, i.e. non-adiabatic rectification in a reflux exchanger or dephlegmator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0033—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for cryogenic applications
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S62/00—Refrigeration
    • Y10S62/902—Apparatus
    • Y10S62/905—Column

Description

46 428
McDOHBELI DOUGLAS ΟΟϊίΡΟϋΑϊΙΟΙί, 3000 Ocean Pari-: Boulevard, SAlTA MONICA, öalifornien
Fraktioniervorri ciitung
Die Erfindung betrifft eine Fraktioniervorriehtung und befaßt sich insbesondere mit neuartigen Konstruktionen von Fraktioniervorrichtungen und mit neuen Fraktionierkoloniien, welche uiese Konstruktionen verwenden, um eine wirkungsvollere Fraktionierung durchführen zu können.
uie neuartigen Fraktionierkonstruktionen und Fraktionierkolonnen gemäß der Erfindung werden insbesondere verwendet, u.n gasförmige Gre^ische zu verflüssigen oder um solche Gemische in ihre Bestandteile zu zerlegen, beispielsweise um Luft in ihre Bestandteile zu zerlegen oder aus gasförmigen Gemischen einzelne Komponenten v/ie Stickstoff und
909845/1382
BAD ORIGINAL
Kohlenwasserstoffe wie Methan und dgl» abzuscheiden. Die vorgeschlagene Vorrichtung ist jedoch in ihrer Anwendung nicht auf diese Anwendungsbeispiele beschränkt.
In Fraktionierungsvorrichtungen hat man zahlreiche Einbauten in Form von plattenartigen Rippen, Blechen od. dgl. vorgesehen, um den Wirkungsgrad der Fraktionierung au verbessern. Ein Ausführungsbeispiel einer derartigen Konstruktion ist in der USA-Patentschrift 2 385 195 beschrieben. Diese Konstruktion umfaßt geneigte wellenförmige Platten mit Schlitzen für das zu trennende I1IUs sigke its -Dampf- Gemisch, wobei sich in den von den Wellen der Platten gebildeten nach oben geneigten Rinnen nach unten durch die Kanäle zurückströmendes flüssiges Material sammelt, bis es durch die Schlitze überströmt, während der Dampf durch die Kanäle über die Schlitze nach oben strömt und dabei auf den iTiissigkeitsfilm auftrifft, der aus den betreffenden Schlitzen ausfließt.
Obwohl man mit dieser Konstruktion bestrebt ist, einen verbesserten Kontakt zwischen Dampf und Flüssigkeit zu erzie len, ist die Oberflächendichte des bei der Konstruktion gemäß der USA-Patentschrift 2 885 195 verwendeten Materiales nur etwa ein Drittel der bei üblichen Konstruktionen mit plattenartigen Rippen oder Blechen. Außerdem führt die Konstruktion gemäß dieser Patentschrift zu einem verringerten
909845/1382
BAD ORIGINAL
Wärmeübergang und besitzt eine geringe konstruktive Festigkeit, was wiederum einen niedrigen Arbeitsdruck bedingt. Diese Nachteile sind von besonderer Bedeutung. Daher sind diese bekannten Konstruktionen nur für Drücke bis etwa 7 kg/cm geeignet, während bekannte Wärmetauscher mit plattenartigen Rippen oder Blechen Drücke in der Größen-
Ordnung von etwa 42 kg/cm aushalten.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt eine Fraktioniervorrichtung oder Fraktioniereinheit
übereinander
zwei Serien senkrecht/angeordneter gewellter Metallplatten, wobei jede dieser beiden Serien aus gewellten Metallplatten oder Blechen sich in horizontaler Richtung durch die Vorrichtung erstreckt, während die Bleche oder Platten jeder Serie im wesentlichen senkrecht übereinander angeordnet sind u::d die zweite Serie gewellter Metallplatten gegenüber der ersten Serie versetzt ist. Hierdurch wird eine Vielzahl senkrecht verlaufender Kanäle oder Strömungswege durch die senkrecht verlaufenden Seilen zwischen den gewellten Plitten gebildet, vcbei ein Teil der gegeneinander versetzten Wellen der beiden Serien in solchen senkrechten Strömungskanälen angeordnet ist. Die beiden Serien aus gewellten Platten oder 31ecnen sind zwischen senkrechten Trennwänden od. dgl. angeordnet, welche sich zwischen dei. einander gegenüberliegenden Seitenwänden der Vorrichtung erstrecken und somit ^wi-chen sich eine Reihe der
9 845/13 8
BAD ORIGINAL
obengenannten senkrecht angeordneten Kanäle oder Strömungswege zwischen solchen Trennwänden bilden, die sich vom unteren zum oberen Ende der Vorrichtung erstrecken. Die Fraktioniervorrichtung besitzt an ihrem unteren Ende einen Einlaß zum Einführen von Gas und an ihrem oberen Ende einen Auslaß, um dort angesammeltes Gas abziehen zu können.
Ein zu verflüssigendes Gas oder ein zu zerlegendes Gasgemisch wird zwangsweise so durch die Vorrichtung geführt, daß es vom unteren Ende jedes der aus zwei gegeneinanderversetzten Serien von Wellen gebildeten Kanäle nach oben strömt, wobei der nach oben strömende Dampf auf die einander gegenüberliegenden Flächen der Zellenwände einander abwechselnder, gegeneinander versetzter Teile der gegeneinander ver-setzten Serien von gewellten Platten auftrifft und in Kontakt mit einem über diese Flächen nach unten strömenden Flüssigkeitsfilm gelangt.
Eine Reihe von so ausgebildeten Vorrichtungen kann nebeneinander zwischen einer Reihe paralleler senkrechter Wände oder 2rennv.rände angeordnet sein, liach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann eine Vielzahl der oben erwähnten Fraktionierelemente abwechselnd mit einem Wärmeübertrcigungsdurchlaß od. dgl. angeordnet sein, wel- · eher zwiεchen einander benachbarter. Fraktionierelementen
90 9 8 45/1382
vorgesehen ist. So können beispielsweise einander abwechselnde Fraktionierelemente der obengenannten Art vorgesehen sein, die mit Hilfe eines Abstandhalters od. dgl., beispielsweise in Form eines senkrecht verlaufenden gewellten Abstandsstreifens im Abstand voneinander gehalten werden, welcher zwischen den gewellten Platten senkrecht verlaufende Durchgangskanale bildet, durch welche ein wärmeübertragendes Strömungsmittel in Berührung mit den einander benachbarten Fraktionierelementen geleitet wird.
Falls erwünscht, kann eine Vielzahl von mehr als zwei gegeneinander versetzten Serien von gewellten Blechen od. dgl. vorgesehen sein, beispielsweise drei oder vier Serien gewellter Bleche, wobei jede Serie im selben Ausmaß gegenüber der benachbarten Serie versetzt ist, wodurch eine Fraktioniervorrichtung gemäß der Erfindung geschaffen wird.
Die j?raktioniervorriciitung gemäß der Erfindung ermöglicht einen besseren und wirkungsvolleren Kontakt zwischen Flüssigkeit und Dampf des zu fraktionierenden Gemisches und gewährleistet gleichzeitig, daß der Wirkungsgrad der Wärmeübergangsflächen unverändert bleibt. Die neuartige erfindungsgemäße Fraktioniervorrichtung ermöglicht sowohl einen Wärmeübergang als auch einen ivlaterialdurchsatz in wirtschaftlicher und wirkungsvoller Weise.
909845/1382
BAD ORIGINAL
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele einer Fraktioniervorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt
Fig. 1 eine schaubildliche, teilweise aufgebrochene Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer mehrere Einheiten aufweisenden Fraktioniervorrichtung, wobei die einzelnen Einheiten der Fraktioniervorrichtung gemäß der Erfindung aufgebaut sind,
Fig. 2 einen vergrößerten waagerechten Teilschritt nach linie 2-2 aus Fig. 1,
Fig. 3 eine teilweise aufgebrochene schaubildliche Ansicht einer zahlreiche Fraktioniereinheiten besitzenden Fraktioniervorrichtung nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung und
Fig. 4 die schaubildliche Ansicht einer vollständigen Fraktionierkolonne, welche eine Fraktioniervorrichtung gemäß Fig. 1 enthält.
— 7 —
909845/1382
■■' ■■■■■:;i;;ii;in|!!!-:!-!|i""lll:''M";!!|!!1::H:ii!Jini1!f«|:i!i|i:"■■"'
In Pig. 1 ist eine mehrfache Fraktioniervorrichtung A dargestellt, welche zwischen senkrecht angeordneten parallelen Trennwänden 10 -und 11 aus'Metall jeweils eine Fraktioniereinheit 13 enthält. Jede Fraktioniereinheit 13 "besteht aus zwei Serien gewellter Bleche 12 und 14, wobei die gewellten Bleche 12 ebenso wie die gewellten Bleche 14 senkrecht übereinander ausgerichtet angeordnet sind, die aufeinanderfolgenden Bleche 12 und 14 jedoch seitlich gegeneinander etwa um die Hälfte einer Welle versetzt sind, wie insbesondere Fig. 2 erkennen läßt. Wie aus Fig. 1 zu erkennen ist, sind die Bleche 12 und 14 einander abwechselnd und gegeneinander versetzt übereinander angeordnet.
Jedes der gewellten Bleche 12 erstreckt sich in horizontaler Richtung von einer Seitenwand 15 zur gegenüberliegenden Seitenwand 17 quer durch die gesamte Fraktioniervorrichtung, wobei jede Welle 16 der Bleche 12 eine quadratische oder rechteckige Form besitzt und rechtwinklig zum Grundkörper des betreffenden Bleches angeordnet ist. Die Bleche 12 sind dabei so angeordnet, daß die in Längsrichtung verlaufenden Abschnitte 20 und 22' mit den benachbarter. Trennwänden 11 bzw. 10 in Verbindung stehen und an diese Trennwände beispielsweise angelötet sind.
909845/138/
Die gewellten Bleche 14 des zweiten zu den Blechen 12 ver<setzten Satzes oder der zweiten Serie von gewellten Blechen besitzen dieselbe kastenförmige oder eckige Wellenform wie die Bleche 12, wobei lediglich die rechteckigen oder quadratischen Wellen 18 der Bleche 14 etwa um eine halbe Wellenbreite gegenüber den Wellen 16 der ersten Bleche 12 versetzt angeordnet sind. Die Größe bzw. das Ausmaß der sieitlichen Versetzung der Wellen der Bleche 12 und 14 kann jedoch je nach V/unsch gewählt werden, d. h. die Wellen der einander benachbarten Bleche können mehr oder auch weniger als eine halbe Wellenbreite gegeneinander versetzt sein.·
Auf Grund dieser Anordnung ist erkennbar, daß die Seitenwände 19 und 21 der senkrecht angeordneten quadratischen oder rechteckigen Wellen 16 und 18 eine Vielzahl von senkrecht angeordneten Prall- oder Leitplatten in einem von dem unteren zum oberen Ende der Vorrichtung führenden Durchlaß oder Kanal bilden. Somit wird der Strom des zu zerlegenden Gasgemisches, welches von unten nach oben durch die Kanäle 30 der Fraktioniereinheit 13 strömt, durch die Seitenwände 19 und 21 der einzelnen gegeneinander versetzten, senkrecht angeordneten Wellen 16 und 18 unterbrochen, wodurch ein inniger Kontakt und ein Gleichgewicht mit einem Film einer auf den einander gegenüberliegenden Oberflächen der Seitenwände der Wellen herabströmenden Flüssigkeit hergestellt ■
909845/1382
BAD ORIGINAL
und eine Fraktionierung mit günstigem Wirkungsgrad hervorgerufen wird. Durch die gegeneinander versetzten wellenförmigen Bleche wird dementsprechend eine Vielzahl von senkrecht und zickzackförmig verlaufenden Kanälen oder sonstigen Durchlässen für Gas oder Flüssigkeit in jeder Fraktioniereinheit 13 geschaffen.
Es versteht sich, daß die Form der Wellen 18 der einzelnen Bleche 14 von der der Wellen 16 der einzelnen Bleche 12 abweichen kann, wenn nur die Wellen der einen Serie oder Gruppe von Blechen gegenüber den Wellen der anderen Serie oder Gruppe von Blechen gemäß der Erfindung versetzt sind.
Wie Fig. 1 zeigt, ist eine Mehrzahl der vorstehend beschriebenen Fraktioniereinheiten 13 parallel zueinander sandwichförmig zwischen Durchlässen angeordnet, die jeweils von einem senkrecht verlaufenden gewellten Abstandsblech 22 zwischen den senkrechten Trennwänden 10 und 11 einander benachbarter Fraktioniereinheiten 13 gebildet sind« Die gewellten Abstandsbleche 22 besitzen 'jeweils eine Reihe von spitzwinkligen Wellen 24, deren Spitzen mit den einander gegenüberliegenden Trennwänden 10 bzw. in Berührung stehen und an diese Wände angelötet sind. Diese senkrecht angeordneten, in Zickzackform gewellten
- 10 -
909845/1382
BAD ORIGINAL
-ΊΟ - ■
Abstandsbleche 22 bilden somit eine Reihe von senkrechten Kanälen 27, die sich vom unteren zum oberen Ende der Fraktioniervorrichtung erstrecken.
Durch Pfeile 32 ist angedeutet, daß ein wärmeübertragendes Medium oder ein entsprechendes Strömungsmittel von unten nach oben durch die keilförmigen oder dreieckförmigen
senkrechten Kanäle 27 der Abstandsbleche 22 strömt, um den Fraktionier- oder Destillationseinheiten 13 zusätzlich Wärme zuzuführen oder um diesen Einheiten Wärme zu entziehen, damit eine differenzierte Destillation in der Fraktioniervorrichtung 13 über deren Länge erzielt und somit eine sehr wirksame Fraktionierung durchgeführt wird.
In Fig. .3 ist eine Abwandlung der mehrfachen Fraktioniervorrichtung gemäß Fig. 1 dargestellt, wobei die Kanäle zum Durchtritt eines für einen Wärmeaustausch geeigneten Strömungsmittels· mit den entsprechenden gewellten Abstandsblechen weggelassen sind, so daß die einzelnen Fr&ktioniereinheiten 13 nur durch die senkrechten Trennwände 10 und 11 voneinander getrennt sind, d. h. es befindet sich kein Durchgangskanal für zur Wärmeübertragung geeignetes Strömungsmittel zwischen den Trennwänden 10 und 11 benachbarter Fraktioniereinheiten. Eine solche mehrfache Fraktioniervorrichtung 42 wird dort verwendet, wo kein von
- 11 -
909845/13 82
- 11 -
außen heranzuführendes Strömungsmittel "benötigt wird, um den entsprechenden Fraktioniereinheiten 13 Wärme zuzuführen oder zu entziehen.
In Fig. 4 ist die Anordnung einer aus mehreren Einheiten aufgebauten Fraktioniervorrichtung A in einer Fraktionierkolonne dargestellt« Die Fraktioniervorrichtung A ist zwischen zwei Stirnwänden 44 angeordnet und besitzt ein unteres Kopfstück 46 und ein oberes Kopfstück 48. Die oberen Enden 49 der Fraktionierkanäle 30 jeder Fraktioniereinheit 13 sind offen und stehen mit einer Kammer 50 innerhalb des oberen Kopfstückes 48 der Fraktionierkolonne in Verbindung. Die oberen Enden der Kanäle 32 für das Wärmetauschströmungsmittel stehen durch obere seitliche öffnungen 52 mit einem Sammelraum 54 in Verbindung, der sich über die Breite der gesamten Fraktionierkolonne von der Seitenwand 15 bis zur Seitenwand 17 erstreckt und nach außen durch ein gewölbt verlaufendes Blech 56 begrenzt ist, welches am oberen Ende der einen Stirnwand 44 an der Kolonne befestigt ist. Es ist aus Fig. 4 im übrigen erkennbar, daß die oberen Enden der Kanäle für das zum Wärmetausch bestimmte Strömungsmittel mit Blechen 59 gegenüber der oberen Kammer 50 verschlossen sind.
- 12 -
909845/1382
Das untere Kopfstück 50 ist mit einem Einlaß 60 versehen, der so angeordnet ist, daß er der Fraktionierkolonne zugegebenen Dampf zu den unteren Enden der Kanäle 30 der Fraktioniereinheiten 13 führt. Außerdem ist an der höchsten Stelle des oberen Kopfstückes 48 ein Auslaß 62 vorgesehen, durch den Dampf aus der Kammer 50 abgezogen werden kann. Außerdem ist ein Einlaß 63 für Destillierflüssigkeit am oberen Kopfstück 48 vorgesehen, um beispielsweise ein rückgeführtes flüssiges Material in die Fraktioniereinheiten 13 einzuleiten, und es ist außerdem am tiefsten Punkt des unteren Kopfstückes 46 ein Flüssigkeitsauslaß 64 angeordnet und dazu bestimmt, fraktionierte Flüssigkeit vom unteren Ende der Kanäle 30 der Fraktioniereinheiten 13 abzuziehen. Das Blech 56 ist mit einem Einlaß 66 für ein zur Wärmeübertragung bestimmtes Strömungsmittel versehen, damit dasselbe in den Sammelraum 54 und von dort in die oberen Enden der Kanäle 32 gelangen -kann. Am unteren Ende der Fraktionierkolonne ist ein Auslaß 68 angeordnet, durch den das zum Wärmetausch verwendete Strömungsmittel von den unteren Enden der Kanäle 32 abgezogen werden kann. Die Strömungsrichtung des zum Wärmetausch verwendeten Strömungsmittels kann jedoch auch umgekehrt, wie in Fig. 1 dargestellt, sein.
13 -
9098 45/138 2
Die erfindungsgemäß ausgebildete Fraktioniervorrichtung ist im Aufbau verhältnismäßig einfach und preiswert und verwendet eine Vielzahl von gewellten Blechen in der beschriebenen Anordnung und ist im Gegensatz zu vielen bekannten Fraktioniervofrichtungen, beispielsweise der Fraktioniervorrichtiingen der USA-Patentschrift 2 885 195, auch geeignet, Drücke in der Größenordnung von etwa 42 kg/cm auszuhalten. Die Bauteile der Vorrichtungen können aus jedem geeigneten Material wie Aluminium, Stahl, Kupfer und dgl. hergestellt sein. Die erfindungsgemäße Konstruktion gewährleistet einen sehr wirksamen Kontakt zwischen Flüssigkeit und Dampf und besitzt außerdem große Wärmeübertragungsflächen, um den Wirkungsgrad des Wärmeüberganges zu verbessern. Die erfindungsgemäße Konstruktion gewährleistet einen guten Wirkungsgrad sowohl bezüglich der Wärmeübertragung als auch des Materialdurchsatzes.
Patentansprüche;
909845/138 2

Claims (7)

Patentansprücheι
1. Fraktion!ervorrichtung, dadurch. gekennzeichnet , daß sie wenigstens eine Fraktioniereinheit (13) mit senkrechten Wänden (10, 11, 17, 19) und einer Mehrzahl von Serien gewellter Bleche (12, 14), die senkrecht übereinander zwischen diesen Wänden angeordnet sind, aufweist, wobei sich jedes dieser gewellten Bleche in horizontaler Richtung durch die Vorrichtung oder Einheit erstreckt und die Bleche jeder Serie praktisch fluchtend senkrecht übereinander angeordnet sind, während die Wellen (16, 18) jeder Serie der gewellten Bleche gegenüber den Wellen der anderen Serie von gewellten Blechen seitlich versetzt sind, wodurch jeweils aus Teilen der abwechselnd gegeneinander versetzten Wellen eine Vielzahl von senkrecht verlaufenden Eanälen gebildetet werden, die am unteren Ende der Vorrichtung mit einem Einlaß (60) zum Einleiten eines Gases und am oberen Ende der Vorrichtung mit einem Auslaß (62) zum Entfernen von Dämpfen in Verbindung stehen.
2. Vorrichtung nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Serien gewellter Bleche (12, 14) vorgesehen sind, wobei die Wellen (16, 18) der Bleohe beider Serien praktisch, dieselbe Form besitzen.
9098A5/1382
J ns;!;:!!iiiii!ii!iiiE!i!iij:ai»ii]ji läTiiPiif» \\%ψ\\
6Ü9822
AS1
3· Vorriclitting naoh Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen (16, 18) der Bleche (12, H) der beiden Serien im wesentlichen rechteokig bzw. quadratisch Bind. ,
4· Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen (16) einer Serie gewellter Bleche (12) etwa um eine halbe Wellenbreite gegenüber den Wellen (18) der anderen Serie gewellter Bleche (14) seitlioh versetzt sind.
5· Vorrichtung naoh einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Mehrzahl von !Fraktioniereinheiten (13) aufweist, die parallel zueinander angeordnet und miteinander verbunden sind.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die parallel zueinander angeordneten Fraktioniereinheiten (13) im Abstand voneinander gehalten sind und daß in den Zwischenräumen zwischen den Wänden (10, 11) benachbarter Fraktion!ereinheiten Abstandshalter (22) angeordnet sind, welohe einen senkrechten Durchlaß für ein wärmeübertragendes Strömungsmittel zwischen jeweils zwei Fraktioniereinheiten bilden.
9098 4 5
-T-
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Abstandshalter ein gewelltes Abstandsblech (22) ist, das an den einander gegenüberliegenden Seitenwänden (10,11) von zwei Fraktioniereinheiten (13) befestigt ist und eine Mehrzahl von senkrechten Strömungsmitteldurohlässen (27) für ein wttrmeübertragendes Strömungsmittel bildet·
8· Vorrichtung naoh einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis .7, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende der Fraktioniereinheiten (13) ein Graseinlaß (60) und am oberen Ende der Fraktioniereinheiten ein Gasauslaß (62) vorgesehen ist, , daß ferner ein Einlaß (63) für Destillationsflüssigkeit am oberen Ende der Fraktioniereinheiten und ein Flüssigkeitsauslaß (64) am unteren Ende der Fraktioniereinheiten vorgesehen ist und daß schließlich ein Einlaß (66) für ein wärmeübertragendes Strömungsmittel am oberen Ende vorgesehen ist, ,das zwisohen den einzelnen Fraktioniereinheiten hindurohströmt und durch einen Auslaß (68) am unteren Ende dieser Durchgänge (27) abgezogen wird.
9 C 3 8 Λ b / 1 3
-41-
Leerseite
DE19681809822 1967-11-22 1968-11-20 Fraktioniervorrichtung Pending DE1809822A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US68501267A 1967-11-22 1967-11-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1809822A1 true DE1809822A1 (de) 1969-11-06

Family

ID=24750445

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19681809822 Pending DE1809822A1 (de) 1967-11-22 1968-11-20 Fraktioniervorrichtung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US3568461A (de)
DE (1) DE1809822A1 (de)
NL (1) NL6816618A (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2807828A1 (fr) * 2000-04-17 2001-10-19 Nordon Cryogenie Snc Ailette ondulee a decalage partiel pour echangeur de chaleur a plaques et echangeur de chaleur a plaques correspondant
AT505300B1 (de) * 2007-10-04 2008-12-15 Ktm Kuehler Gmbh Plattenwärmetauscher
EP2173448A1 (de) * 2007-07-09 2010-04-14 Chart Industries, Inc. Vorrichtung mit lamellen zur verarbeitung von flüssigkeiten

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3759495A (en) * 1971-05-03 1973-09-18 Cherne Ind Inc Liquid aerating rotor assembly
US4117049A (en) * 1977-03-14 1978-09-26 Carrico Arnold J Flexible multi-columnar fluid treatment cellular apparatus
SE7813257L (sv) * 1978-01-04 1979-07-05 Markfort Dieter Sett och anordning for rektifikation
US4615770A (en) * 1983-10-14 1986-10-07 Rakesh Govind Distillation column and process
US4557876A (en) * 1984-01-04 1985-12-10 Nutter Dale E Gas-liquid contact apparatus and method of making it
US5204027A (en) * 1992-02-04 1993-04-20 Armstrong Charles M Fluid contact panels
US5407607A (en) * 1993-11-09 1995-04-18 Mix; Thomas W. Structured packing elements
US5592832A (en) † 1995-10-03 1997-01-14 Air Products And Chemicals, Inc. Process and apparatus for the production of moderate purity oxygen
US6349566B1 (en) 2000-09-15 2002-02-26 Air Products And Chemicals, Inc. Dephlegmator system and process
FR2814537B1 (fr) * 2000-09-25 2005-09-02 Valeo Thermique Moteur Sa Echangeur de chaleur pour deux fluides a rendement ameliore
FR2824895B1 (fr) * 2001-05-18 2005-12-16 Air Liquide Ailette ondulee a persiennes pour echangeur de chaleur a plaques, et echangeur a plaques muni de telles ailettes
FR2845152B1 (fr) * 2002-10-01 2005-06-17 Air Liquide Echangeur de chaleur a plaques comportant une ailette epaisse, et utilisation d'un tel echangeur de chaleur.
EP1570220B1 (de) * 2002-12-02 2008-03-19 Lg Electronics Inc. Wärmetauscher einer lüftungsanlage
MXPA06009074A (es) * 2004-02-10 2007-03-21 Texas A & M Univ Sys Sistema y metodo de evaporacion por compresion de vapor.
ES2315057B1 (es) * 2005-08-31 2009-11-11 Valeo Termico, S.A. Intercambiador de calor de placas apiladas.
US8298412B2 (en) * 2008-09-17 2012-10-30 Koch-Glitsch, Lp Structured packing module for mass transfer column and process involving same
US11268877B2 (en) 2017-10-31 2022-03-08 Chart Energy & Chemicals, Inc. Plate fin fluid processing device, system and method

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2807828A1 (fr) * 2000-04-17 2001-10-19 Nordon Cryogenie Snc Ailette ondulee a decalage partiel pour echangeur de chaleur a plaques et echangeur de chaleur a plaques correspondant
US6415855B2 (en) 2000-04-17 2002-07-09 Nordon Cryogenie Snc Corrugated fin with partial offset for a plate-type heat exchanger and corresponding plate-type heat exchanger
EP2173448A1 (de) * 2007-07-09 2010-04-14 Chart Industries, Inc. Vorrichtung mit lamellen zur verarbeitung von flüssigkeiten
EP2173448A4 (de) * 2007-07-09 2011-11-30 Chart Ind Inc Vorrichtung mit lamellen zur verarbeitung von flüssigkeiten
AT505300B1 (de) * 2007-10-04 2008-12-15 Ktm Kuehler Gmbh Plattenwärmetauscher

Also Published As

Publication number Publication date
US3568461A (en) 1971-03-09
NL6816618A (de) 1969-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1809822A1 (de) Fraktioniervorrichtung
DE1809823A1 (de) Fraktioniervorrichtung
EP0151693B1 (de) Stoffaustauschkolonne
DE3206397C2 (de) Wärmetauscher mit perforierten Platten
DE10118625B4 (de) Wellenförmige Lamelle mit Versatz für Plattenwärmetauscher
DE1053469B (de) Fraktionierkolonne
DE3521914A1 (de) Waermetauscher in fluegelplattenbauweise
DE2305056A1 (de) Rippenrohr-waermeaustauscher
EP0096762B1 (de) Sattelfüllkörper für Gas-Flüssigkeitskontakt
DE1544027A1 (de) Gitter fuer Einrichtungen,in denen Daempfe und Fluessigkeiten miteinander in Beruehrung gebracht werden
DE2951352C2 (de) Flachrohr-Wärmetauscher
DE1911471B2 (de) Anordnung in einem Wärmetauscher ; mit in einem Rahmen gestapelten Platten
DE10228263A1 (de) Plattenwärmetauscher in Stapelbauweise
DE2952736A1 (de) Waermetauscher, insbesondere zwei-oder mehrflutiger kondensator fuer klimaanlagen in kraftfahrzeugen
DE2639371A1 (de) Platten-waermetauscher
DE3826244C2 (de) Ölkühler
DE1297631B (de) Waermetauscher, bestehend aus einer Rohrschlange und einem in deren Ebene liegenden, geschlitzten Waermetauschblech
EP0844454A1 (de) Gegenstromwärmetauscher
DE69820880T2 (de) Wärmetauscherwirbelerzeuger mit unterbrochenen wellungen
DE1809545A1 (de) Plattenwaermetauscher
DE3834941A1 (de) Waermeaustauscher
DE2534445A1 (de) Gegenstromwaermeaustauscher
DE19846347C2 (de) Wärmeaustauscher aus Aluminium oder einer Aluminium-Legierung
DE2753189A1 (de) Oberflaechenausbildung in einer vorrichtung zum fuehren von fluiden
EP2069703B1 (de) Wärmetauscher