DE1917536B - Kolonnenboden fur Stoffaustauschko tonnen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kolonnenboden für Stoffaustauschkolonnen, der Öffnungen enthält, die mit einem ihrem Querschnitt entsprechenden Dach versehen sind, wobei das Dach an seinem Umfang mit einer Wand verbunden ist, die mit dem Boden fest oder beweglich verbunden ist, so daß sich entweder ein Glockenboden oder ein Ventilboden ergibt. In der Regel ist die Wand auf ihrem ganzen Umfang, jedoch nur am unteren Rand mit Öffnungen versehen. Es ist aber durch die deutsche Auslegeschrift 1 277 197 auch ein Ventilboden dieser Art bekannt, bei dem die Öffnungen und deren Ventile die Form von Rechtecken haben, deren Länge ein Mehrfaches der Breite ist und die Querseite der Ventile völlig geschlossen, die Längsseite dagegen völlig offen ist.

Die Erfindung bezweckt eine Steigerung der Leistung solcher Kolonnenböden. Wenn man die Leistung solcher Böden dadurch zu steigern versucht, daß man mehr Öffnungen vorsieht, also die Öffnungen dichter anordnet, so ergibt sich, daß die Gase zwischen den Öffnungen die Flüssigkeit hochschleudern, so daß sich eine unerwünschte Verschiedenheit in der Intensität der Durchströmung verschiedener Teile der Flüssigkeit ergibt. Dadurch wird die Möglichkeit, die Leitung durch Vermehrung der Öffnungen zu vergrößern, stark begrenzt, insbesondere bei hohen Gasströmungen.

Gemäß der Erfindung wird diese Schwierigkeit dadurch behoben, daß sich bei benachbarten Bodenöffnungen jeweils ein geschlossener Teil und ein offener Teil der Wandung gegenüberstehen.

Der waagerechte Querschnitt der Öffnungen kann verschiedene Form haben; beispielsweise die Form eines Kreises oder eines gleichförmigen, geradzahligen Vielecks, die Form eines Rechtecks mit im wesentlichen gleicher Seitenlänge oder mit sehr verschiedenen Seitenlängen. Bei einer Öffnung, deren Querschnittsform ein Rechteck ist, dessen Länge ein Mehrfaches der Breite ist, kann die Wand entweder auf den Längsseiten abwechselnd geschlossene und geöffnete Teile nebeneinander aufweisen oder es können auch die ganzen Längsseiten offen sein, während die Querseiten geschlossen sind. Im letzten Fall ist es zweckmäßig, eine Anzahl Öffnungen rechtwinklig zueinander derart anzuordnen, daß mehrere Reihen solcher in ihrer Längsrichtung mit Abständen, die im wesentlichen gleich ihrer Länge sind, hintereinanderliegender Öffnungen derart rechtwinklig zueinander liegen, daß in jeder dieser Richtungen abwechselnd Öffnungen in rechten Winkeln zueinander liegen und die Längsseiten der Öffnungen benachbarter paralleler Reihen gegeneinander versetzt sind.

Das Dach mit seiner Wand kann eine auf dem Boden befestigte Glocke bilden oder auch ein in der Öffnung senkrecht bewegliches Ventil. Solche Ventile werden vorzugsweise aus Blech mit Ansätzen gefertigt, die die Bewegung des Ventils gegenüber dem Boden nach oben und unten hin begrenzen.

Die Zeichnung zeigt mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung.

F i g. 1 zeigt die Draufsicht auf einen Glockenboden mit zahlreichen Glocken, die in einem waagerechten Schnitt dargestellt sind;

F i g. 2 zeigt in perspektivischer Ansicht eine Glocke entsprechend den Glocken der Fig. 1;

F i g. 3 zeigt in perspektivischer Ansicht eine andere Form einer Glocke für einen derartigen Glockenboden;

F i g. 4 zeigt teils im Schnitt, teils in perspektivischer Ansicht einen Glockenboden mit Glocken, deren Querschnitt die Form eines Rechtsecks von im wesentlichen gleicher Seitenlänge hat;

F i g. 5 zeigt in perspektivischer Ansicht eine Glocke von sechseckigem Querschnitt;

ίο F i g. 6 zeigt ein Ventil von sechseckigem Querschnitt;

F i g. 7 zeigt in Draufsicht einen Glockenboden mit drei Glocken von rechteckigem Querschnitt, deren Längsseiten größer sind als die Querseiten;

F i g. 8 zeigt einen Teil des Glockenbodens der F i g. 7, teils im Schnitt, teils in perspektivischer Ansicht;

F i g. 9 zeigt einen Glockenboden ähnlich wie Fig. 7 in Draufsicht;

Fig. 10 zeigt teils im Schnitt, teils in perspektivischer Ansicht eine andere Form eines Glockenbodens gemäß der Erfindung mit auf dem Boden befestigten Glocken;

Fig. 11 zeigt ebenfalls teils im Schnitt und teils in perspektivischer Ansicht einen Ventilboden, ähnlich dem Glockenboden der Fig. 10.

Der in F i g. 1 dargestellte waagerechte Boden 2 ist an der Kolonnenwand 1 befestigt und durch die beiden einander parallelen Wehre 3 und 4 begrenzt.

Das Wehr 4 teilt einen Bodenteil 5 von dem Kolonnenboden ab, der in gleicher Ebene wie der Kolonnenboden 2 liegt. Der Raum 6 zwischen dem Wehr 3 und dem Kolonnenboden 1 ist leer. Die über das Wehr 3 fließende Flüssigkeit fließt durch den Raum 6 auf den Bodenteil 5 des darunter liegenden Bodens, der somit um 180° verdreht ist. Ebenso erhält der Bodenteil 5 von dem darüber liegenden Bodenteil die zu behandelnde Flüssigkeit, die dann über das Wehr 4 beruhigt auf den Boden 2 fließt. Die Höhe der auf dem Boden 2 stehenden Flüssigkeit wird also durch die Höhe des Wehres 3 bestimmt. Der Boden 2 hat eine Anzahl von runden Öffnungen 7, deren jede von einer Glocke 8 überdeckt ist. Die Glocke 8 hat, wie F i g. 2 zeigt, die Form eines zylindrischen, unten offenen Topfes mit einem Boden 8 α und seitlichen Ausschnitten 8 c, die gleichmäßig auf den Umfang verteilt und 60 Winkelgrade lang sind. Diese Glocken 8 sind auf dem Boden 2 derart angeordnet, daß in radialer Richtung stets eine Öffnung 8 c einem geschlossenen Teil 8 b der benachbarten Glocke gegenüberliegt. Die axiale Höhe der Ausschnitte 8 c ist vorzugsweise etwas kleiner als die Höhe des Wehres 3, so daß der Flüssigkeitsspiegel etwas höher liegt als die obere Begrenzung der Ausschnitte 8 c.

Durch die Öffnung 7 des Bodens 2 strömen Gase (der Ausdruck Gase ist hier im allgemeinen Sinne gebracht und umfaßt insbesondere auch Dämpfe) von unten nach oben. Sie durchdringen daher die innerhalb der Glocken befindliche Flüssigkeit und treiben die Flüssigkeit aus den Öffnungen 8 c heraus, wie dies die Pfeile in F i g. 1 zeigen. Die dadurch aus den Öffnungen 8c austretenden Flüssigkeitsströme treffen auf die geschlossenen Flächen 8 b der benachbarten Glokken und sind jedenfalls nicht gegeneinander derart gerichtet, daß durch sie die Flüssigkeit aufgepeitscht werden könnte. Infolgedessen ist es möglich, die Glocken verhältnismäßig dicht zu setzen und somit

verhältnismäßig viele Glocken auf einem Glockenboden anzubringen.

Die Glocke nach F i g. 3 unterscheidet sich von der Glocke nach F i g. 2 dadurch, daß statt der Aussparung 8c mehrere Öffnungen 8 d vorgesehen sind, die nicht bis zum Boden reichen; eine Gruppe dieser Öffnungen 8 d befindet sich in einem Bereich von etwa 60 Winkelgraden des Umfanges der Glocke, so daß zwischen zwei solchen Gruppen von Öffnungen 8d geschlossene Wandflächen 8 b verbleiben.

Die Glocken nach F i g. 4 haben im wesentlichen quadratischen Querschnitt. Ihre Höhe ist geringer als die Höhe der auf dem Boden 2 stehenden Flüssigkeit. Jede dieser Glocken besteht aus einem trapezförmig abgewinkelten Blech, dessen obere Seite waagerecht, also parallel zum Boden 2 liegt. Das Blech 9 ist auf dem Boden 2 befestigt, und zwar jeweils oberhalb einer Gasdurchtrittsöffnung 7. Diese Glocken 9 haben somit zwei einander gegenüberliegende Öffnungen 9 c und zwei ebenfalls gegenüberliegende schräge Wände

9 b. Die Glocken sind in parallelen Reihen angeordnet, und zwar stets so, daß die Öffnung 9 c einer Glocke auf die geschlossene Wandung 9 ft der benachbarten Glocke gerichtet ist.

F i g. 5 zeigt eine mit dem Boden verbundene Glocke 10 von sechseckigem Querschnitt, bei der abwechselnd Seitenflächen 10 b geschlossen und 10 c offen sind.

F i g. 6 zeigt ein in eine sechseckige Öffnung 7 des Kolonnenbodens einzusetzendes Ventil, dessen Dach

10 a die gleiche Sechseckform besitzt. Die sechs Seiten des Randes 10 a sind abwechselnd durch in der Dachebene vorspringende Ansätze 10 d verlängert und mit senkrechten Wänden 10 b verbunden, die an ihren unteren Enden nach außen ragende waagerechte Ansätze 1Oe aufweisen. Dieses Ventil wird in die entsprechende sechseckige Öffnung 7 des Bodens so eingesetzt, daß sich die Ansätze 10 e unterhalb des Bodens und die Ansätze 10 α¹ oberhalb des Bodens befinden. Durch den Druck des aufsteigenden Gases wird es angehoben, wobei die Ansätze 10 d und 10 e seine Bewegung begrenzen.

Der in F i g. 7 in Draufsicht dargestellte Boden 2 mit dem Wehr 4 und der Kolonnenwand 1 besitzt drei einander parallele Öffnungen 7 für die aufsteigenden Gase. Jede dieser Öffnungen 7 ist von einer Glocke 11 überdeckt, die im waagerechten Querschnitt die Form eines Rechtecks hat, deren Längsseiten wesentlich größer sind als die Querseiten 11/. Die Längsseiten bestehen abwechselnd aus geschlossenen Flächen 11 d und offenen Flächen lic (s. auch Fig. 8), wo die geschlossenen Flächen mit 11b bezeichnet sind. Die drei Glocken 11 sind so angeordnet, daß der Öffnung lic der einen Glocke eine geschlossene Fläche 11 ei der anderen Glocke gegenüberliegt.

Der Boden nach F i g. 9 unterscheidet sich von dem Boden nach F i g. 7 lediglich dadurch, daß bei den einzelnen Hauben 11 die seitlichen Öffnungen lic einander gegenüberliegen.

Auf dem Boden nach F i g. 10 sind in einander parallelen Reihen Glocken 12 von rechteckigem Querschnitt mittels Laschen 12 a angebracht, daß die in einer Reihe hintereinander liegenden Glocken 12 in einem Abstand α voneinander liegen, der ebenso groß groß ist wie ihre Länge I. Auch der Abstand b zwischen zwei Reihen von Glocken 12 ist gleich der Länge Z. Rechtwinklig zu den Reihen der Glocken 12 sind ebensolche Reihen ebensolcher Glocken 12' regelmäßig angeordnet, so daß ihre Abstände a! und b' gleich den Abständen α und b sind. Die Glocken 12 und 12' sind an ihren Endflächen 12b bzw. YIb' geschlossen und an ihren Längsseiten über ihre ganze Länge mit einer Öffnung 12 c bzw. 12 c' versehen. Auf diese Weise ergeben sich große Austrittsöffnungen c und 12 c', ohne daß die daraus austretenden Ströme gegeneinandergerichtet sind.

Der Boden nach Fig. 11 unterscheidet sich von dem Boden nach Fig. 10 dadurch, daß Ventile 13 und 13' mit Wänden und Öffnungen 13/, 13 c, 13/', c' statt Glocken 12 und 12' vorgesehen sind, die in Öffnungen 7 des Bodens eingelassen sind. Sie sind mit Ansätzen 13 d 13 if und 13 e versehen, die ihre Auf- und Abwärtsbewegung gegenüber dem Boden 2 begrenzen. Die Öffnung 7 ist dabei dadurch gebildet, daß die aus dem Boden ausgestanzten Lappen la und Ib nach unten umgebogen sind, und zwar so, daß sie nach oben hin konvergieren.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Kolonnenboden für Stoffaustauschkolonnen, der Öffnungen enthält, die mit einem ihrem Querschnitt entsprechenden Dach versehen sind, wobei das Dach an seinem Umfang mit einer Wand verbunden ist, die nur auf Teilen ihres Umfanges Dampfdurchtrittsöffnungen besitzt und die mit dem Boden fest oder bewegbar verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich bei benachbarten Bodenöffnungen jeweils ein geschlossener Teil und ein offener Teil der Wandung gegenüberstehen.

2. Kolonnenboden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen und die ihnen entsprechenden Dächer die Form gleich großer Rechtecke haben, deren Länge ein Mehrfaches der Breite ist und nur die Querseiten der Dächer eine geschlossene Wand besitzen, und daß eine Anzahl solcher Öffnungen rechtwinklig zueinander derart angeordnet sind, daß mehrere Reihen solcher in ihrer Längsrichtung mit Abständen, die im wesentlichen gleich ihrer Länge sind, hintereinanderliegender Öffnungen derart rechtwinklig zueinander liegen, daß in jeder dieser Richtungen abwechselnd Öffnungen in rechten Winkeln zueinander liegen und die Längsseiten der Öffnungen benachbarter paralleler Reihen gegeneinander versetzt sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen