DE1937332B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Umwälzen der Flüssigkeit auf Aus tauschboden in Stoffaustauschkolonnen - Google Patents

Description

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deren oberer Rand höher liegt als der Flüssigkeits- förmigen Mittels, z.B. eines Dampfes zu gestatten,

Verschluß der Gasdurchtrittsöffnung, um die Schicht der Flüssigkeit 34 in Form von BIa-

Infolgc der Anordnung einer Gasdurchtrittsöff- se.i 36 zu durchsetzen.

nung und der zur Rückführung der Flüssigkeit in den Erfindungsgemäß sind eine oder mehrere Trenn-

Bereich des Zulaufs dienenden Flüssigkeitsdurchlaß- S wände — z.B. die Trennwand 38 — vorgesehen,

öffnung innerhalb von einer Wandung, deren oberer durch welche ein im Bereich des Zulaufs befindlicher

Rand höher liegt als der Flüssigkeitsverschluß der Flächenteil der Bodenplatte 28 mit mindestens einer

ebenfalls von der Wandung umgebenen Gasdurch- Gasdurchtrittsöffnung 30 von den übrigen Fiächen-

trittsöffnung, ergibt sich innerhalb der Wandung eine teilen der Bodenplatte 28 abgetrennt ist, wobei diese

mit Gasblasen durchsetzte Flüssigkeitssäule, deren io Trennwände 38 nach oben offene Durchlässe 40 bil-

Wichte verringert ist. In der im Umwälzkreislauf be- den. Die Gasdurchtrittsöffnungen 30 innerhalb der

findlichen Flüssigkeit ergibt sich hierdurch ein Mam- Trennwand 38 ist in herkömmlicher Art und Weise

mutpumpeneffekt, durch den dieser Kreislauf in Be- mit einem Flüssigkeitsverschluß versehen. Die Ab-

wegung gehalten wird, vijfcei die durch die im Be- dichtungsmittel werden derart gewählt, daß einerseits

reich des Ablaufwehrs angeordnete Flüssigkeits- 15 die Höhenlage des Flüssigkeitsverschlusses innerhalb

durchtrittsöffnung zurückströmende Flüssigkeit im der Trennwand 38 niedriger ist als die des oberen

Bereich des Zulaufs erneut auf den Austauschboden Randes der Trennwand, und andererseits der Strö-

gepumpt wird. mungswiderstand im Durchlaß 40 für das gasförmige

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung Mittel geringer wird als der entsprechende Strö-

werden im folgenden an Hand der Zeichnung näher 20 mungswiderstand außerha!^K der Trennwand,

erläutert, in der In der Bodenplatte 28 sind weiterhin Flüssigkeits-

F i g. 1 einen Austauschboden gemäß der Erfin- durchtrittsöffnungen 42 bzw. 44 vorgesehen, die

dung im Längsschnitt entlang der Linie I-I der einerseits in unmittelbarer Nähe des Ablaufwehres 26

F i g. 2, und andererseits im Bereich des Zulaufs, und zwar

F i g. 2 eine Draufsicht des in F i g. 1 dargestellten as innerhalb der durch die Trennwände 38 abgetrennten

Austauschbodens, Flächenteile des Bodenblechs 28 liegen. Die Flüssig-

F i g. 3 einen vergrößerten Schnitt einer Einzelheit keitsdurchtrittsöffnungen 42 und 44 sind unterhalb

entlang der Linie III-III der F i g. 2, der Bodenplatte 28 durch Kanäle 46 verbunden.

F i g. 4 eine perspektivische Darstellung der in Beim dargestellten Ausfünrungsbeispiel gemäß den

F i g. 3 dargestellten Einzelheit, 30 F i g. 1 bis 4 ist die Bodenplatte 28 in an sich bekann-

F i g. 5 eine weitere Ausführungsform eines Aus- ter Weise mit Gasdurchtrittsstutzen 48 gleicher Höhe

tauschbodens gemäß der Erfindung im Längsschnitt versehen, die je eine Gasdurchtrittsöffnung 30 in der

entlang der Linie V-V der F i g. 6, Bodenplatte 28 umgeben und die in üblicher Weise

F i g. 6 eine Draufsicht zur F i g. 5, nach oben hin z. B. durch Siebe oder perforierte

F i g. 7 einen vergrößerten Schnitt einer Einzelheit 35 Bleche verschlossen sind. Die Gasdurchtrittsstutzen

der Ausführungsform gemäß F i g. 5 und 6, 48 in der dem Ablaufwehr 26 am entferntesten lie-

F i g. 8 eine perspektivische Darstellung der Ein- genden Reihe und in der unmittelbaren Nähe des

zelheic nach F i g. 7, Ablaufschachtes 22 unterscheiden sich aber von den

Fig. 9 eine weitere Ausführungsform eines Au?- übrigen Gasdurchtrittsstutzen 48 stromabwärts an

tauschbodens gemäß der Erfindung im Längsschnitt, 40 der Bodenplatte 28 dadurch, daß sie paarweise und

F i g. 10 eine perspektivische Darstellung einer mit Abstand durch Trennwände 38 umgeben sind,

Einzelheit der Fig. 9 und wobei die letzteren von der Bodenplatte 28 aufwärts

Fig. 11 bis 13 weitere Ausführungsformen von bis über die oberen Enden der Gasdurchtrittsstutzen

Austauschboden gemäß der Erfindung im Längs- 48 reichen.

schnitt zeigen. 45 Ferner sind die Gasdurchtrittsstutzen 48 innerhalb In der Zeichnung weisen gleiche Bezugszeichen und außerhalb der Trennwände 38 dadurch unterauf ähnliche Einzelheiten hin. schieden, daß ihre Flüssigkeitsverschlüssc durch In der Zeichnung ist mit 20 ein Zwischenteil einer Siebe unterschiedlicher Maschengröße gebildet wer-Kolonne bezeichnet, die mit Austauschboden gemäß den. Diese Siebe sind deshalb mit verschiedenen Beder Erfindung ausgestattet ist. Der Austauschboden 5c zugszeichen 52 bzw. 54 bezeichnet (s. zum Beispiel ist in der Zeichnung von der Kolonne durch cine F i g. 2). Die Maschen der Siebe 52 innerhalb der größere Dicke der Zeichnungslinien unterschieden. Trennwände 38 sind größer als die Maschen der Der Austauschboden ist zwischen Ablaufschächten Siebe 54 außerhalb derselben. Infolgedessen ist der 22 und 24 vorgesehen, deren innere Wände oberhalb Widerstand gegen die Strömung eines gasförmigen der Ebenen des Austauschbodens in an sich bekann- 55 Mediums, das durch die Gasdurchtrittsstutzen 48 inter Weise Ablaufwehre bilden. Die innere Wand des nerhalL der Trennwände 38 aufwärts strömt, gerin-Ablaufschachtes 24 bildet dabei das Ablaufwehr 26 ger als der Widerstand in den Gasdurchtrittsstutzen des dargestellten Austauschbodens, während die in- 48 außerhalb der Trennwände 38.
nere Wand des Ablaufschachtes 22 das nicht darge- Wie ersichtlich (F i g. 3) liegt, die Ebene des Flüsstellte Ablaufwehr für den ebenfalls nicht dargestell- 60 sigkeitsabschlusses an den GasdurchtriUsstutzen 48 ten nächst oberen Austauschboden bildet. Das Ab- innerhalb der Trennwände 38 (s. zum Beispiel die laufwehr 2b ist mit einer Bodenplatte 28 verbunden, Höhenlage 50 des Siebes 52) niedriger als der obere in der Gasdurchtrittsöffnungen angeordnet sind, die Rand 51 der Trennwände 38, so daß genügend mit dem Bezugszeichen 30 bezeichnet sind. Wie be- Raum zur Anreicherung der Flüssigkeit mit einem kannt, dient das Ablaufwehr 26 dazu, den Stand 32 6s gasförmigen Mittel zur Verfügung steht. Beim dargeder Flüssigkeit ^4 über der Bodenplatte 28 konstant stellten Ausführungsbeispiel bestehen die Kanäle 46, zu halten, während die Gasdurchtrittsöffnungen 30 durch welche die Flüssigkeitsdurchtrittsöffnungen 42 dazu bestimmt sind, eine Aufwärtsströmung des gas- bzw. 44 miteinander paarweise verbunden sind, aus

je einer Rohrleitung 56, die über Verteilungskam- Bodenplatte 28 und infolgedessen in einem verhält-

mern 58 in die Durchlässe 40 einmünden. Die in den nistnäßig kleinen Konzentrationsgradienten in Strö-

Fig. 1 bis4 dargestellte Ausführungsform des Ge- mungsrichtung. Die Gasaufnahme der Flüssigkeit ist

genstandes der Erfindung arbeitet wie folgt: demzufolge in sämtlichen Bereichen der Bodenplatte

Die Flüssigkeit strömt über den Ablaufschacht 22 5 28 in etwa gleich.

vom nicht dargestellten nächstoberen Austauschbo- Das Ausführungsbeispiel gemäß den F i g. 5 bis 8 den auf die Bodenplatte 28 auf der sie durch das Ab- unterscheidet sich vom vorher beschriebenen Auslaufwehr 26 angestaut wird, so daß der Flüssigkeits- führungsbeispiel in dreierlei Hinsicht, stand 32 auf der Bodenplatte 28 bei ständiger Strö- Zunächst sind die Kanäle 46, die die Flüssigkeitsmung in Richtung auf das Ablaufwehr 26 konstant io durchtrittsöffnungen 42 und 44 miteinander verbingehalten wird. Die überschüssige Flüssigkeitsmenge den, nicht als Rohrleitungen 56 ausgebildet, sondern läuft über das Ablaufwehr 26 in den Ablaufschacht werden durch die Bodenplatte 28 und eine darunter 24 und fließt von dort dem nicht dargestellten nächst- angeordnete Bodenwand 72 umschlossen. Um die unteren Auslauschboden zu. Diese Flüssigkcitsströ- Gasdurchtritlsöffnungen 30 in der Bodenplatte 28 mung ist in der Fig. 1 durch dicke Pfeile 60 angc- 15 vom Kanal 46 zwischen der Bodenplatte 28 und der deutet. Bodenwand 72 abzutrennen, erstrecken sich die Gas-Die Flüssigkeitsschicht 34 auf der Bodenplatte 28 durchtrittsstutzcn 48 nach unten von der Bodenplatte wird durch ein gasförmiges Mittel wie Dampf durch- 28 durch die Bodenwand 72 hindurch, wobei sie die setzt, das dem Raum über dem nächstuntcren Aus- Gasdurchtrittsöffnungen 30 in der Bodenplatte 28 tauschboden entsteigt und über die Gasdurchtritts- 20 mit der unteren Seite 72ο der Bodenwand 72, d.h. stutzen 48 in der Form von Blasen 36 durch die mit dem darunterliegenden Raum verbinden. Flüssigkeit 34 hindurchsprudelt. Dann steigt es wei- Zweitens stellt die Flüssigkeitsdurchtrittsöffnung ter aufwärts zum nächstoberen Austauschboden, wie 42 (s. Fig. 6) in der Nähe des Ablaufwchrs 26 einen dies in Fig. 1 durch dünne Pfeile 62 angedeutet ist. einrigcn länglichen Durchlaß dar, der sich über die Auf diese Weise werden die Flüssigkeit und der 25 ganze Breite der Bodenplatte 28 erstreckt und dabei Dampf bzw. das Gas gemäß der bekannten Arbcits- die einzelnen Flüssigkeitsdurclitrittsöffnungcn 42 mit weise von Kolonnen oder Fraktioniertürmen im Ge- ihren Rohrleitungen 56 ersetzt. Beim dargestellten gcnstrom — wie durch die Pfeile 60 und 62 angcdcu- Ausrührungsbeispiel ist di.es eine besonders zwecktet — miteinander in Kontakt gebracht. " mäßige Anordnung, da hierdurch einerseits ein ver-Da nun der Strömungswiderstand für das gasför- 30 hältnismäßig geringer Strömungswiderstand in dem mige Mittel innerhalb der Trennwände 38 geringer Kanal 46 beim Eintritt erreicht wird und andererseits ist als außerhalb derselben, wird die in den Durchlas- die Bodenplatte 28 in ihrer gesamten Breite den Zusen 40 innerhalb der Trennwände 38 befindliche fluß gestattet, so daß eine Bodenschicht dei Flüssig-Flüssigkeitsmenge mit einer größeren Gasmenge vcr- keil 34 in ihrer Gesamtheit in den Kanal 46 eintritt, setzt und somit mit ihm angereichert, wodurch die 3S wodurch eine gleichförmige und vollständige Umwäl-Wichte der Flüssigkeit entsprechend abnimmt. Dem- zung der an der Bodenplatte 28 durch das Ablaufzufolge strömt die Flüssigkeit innerhalb der Trenn- wehr 26 zurückgehaltenen Flüssigkeitsschicht bcwändc 38 nach oben, bis sie die Höhe der Ränder 51 wirkt wird.

der Trennwände 38 erreicht hat und in die Haupt- Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wird die strömung der Flüssigkeit 34 oberhalb des Austausch- 40 Vollständigkeit der Umwälzung durch eine Wand 74 bodens 28 überläuft. Dies erfolgt unabhängig davon. gefördert, die den Kanal 46 an den stromaufwärtslieob der Flüssigkeitsstand 32 höher oder niedriger als gcnden Scheiteln der Trennwände 38 abschließt, wie der Rand 51 der Trennwand 38 liegt (s. Fig. 3). Zur dies insbesondere aus Fig.6 ersichtlich ist. Dies begleichen Zeit wird durch die aufwärtsgerichtete Strö- deutet, daß der Kanal 46 sich nicht unter den Abmung innerhalb der Trennwände 38 eine aufwärtsgc- 45 laufschacht 22 erstreckt und somit keine Flüssigrichtelc Saugwirkung erzeugt, die einen Zufluß von keitsmenge dem Umwälzvorgang entgehen kann, was Flüssigkeit durch die Flüssigkeitsdurchtrittsöffnun- der Fall sein könnte, wenn auch jenseits der Flüssiggen 42, die Rohrleitungen 56, die Verteilungskam- keitsdurchtrittsöffnung 44 Raum für die Flüssigkeil mer 48 und die Flüssigkeitsdurchtrittsöffnungen 44 vorhanden wäre, die dann in diesem Bereich stagniein die Durchlässe 40 innerhalb der Trennwände 38 50 ren würde. Diese stagnierende Flüssigkeit würde die bewirkt, wie dies durch mittelstarke Pfeile 70 ange- Flüssigkeitsströmung 70 durch die Durchlässe 4( deutet ist. Die Strömung unterhalb der Bodenplatte hindurch in unerwünschter Weise behindern um 28 (d. h. unterhalb der Zeichnungsebene in F i g. 2) durch Verwirbelung bremsend auf sie einwirken, in den Rohrleitungen 56 ist durch gestrichelte Pfeile Drittens sind die Gasdurchlaßstutzen 48 innerhall aneedcutet. 55 und außerhalb der Trennwände 38 anstatt durcl Während die primäre oder Hauptströmung der Siebe durch axial bewegliche Glocken 76 bzw. 78 mi Flüssigkeit 34 in an sich bekannter Weise in einer Schlitzen und Randnuten verschlossen. Die Höhen waagerechten Ebene erfolgt, wie dies durch die dik- lage 50 des Flüssigkeitsverschlusses ist dann selbsi ken Pfeile 60 angedeutet ist, tritt beim Ausführungs- verständlich durch die höchste Stelle, d. h. durch da beispiel gemäß Fig. 1 im Uhrzeigersinn auch eine 60 geschlossene Ende der Schlitze 76a (s. Fig.7) be zusätzhohe oder sekundäre Strömung in der Rieh- stimmt. Diese geschlossenen Enden der Schlitze 76 tune der Pfeile 70 in einer senkrechten Ebene (z. B. liegen in allen Betriebslagen tiefer als die obere in der Ebene T-I in Fig. 2) auf. Diese sekundäre Ränder der Trennwände 38.

Strömung ist in sich geschlossen und stellt eine Um- Die Abnahme der Flüssigkeitsdichte in den Durcl

wälzung (Rezirkulation) der Flüssigkeit um die Bo- 6₅ lassen 40 kann auch bei dieser Ausführungsform d(

denplatte 28 herum dar. Die Wirkung dieser Umwäl- Gegenstandes der Erfindung auf verschiedene We

zung besteht in einer verhältnismäßig gleichförmigen sen erzielt werden. Beispielsweise können die axi

Zusammensetzung der Flüssigkeit 34 oberhalb der beweglichen Glocken 76 an Gasdurchtrittsstutzen ι

innerhalb der Trennwände 38 leichter sein als die übrigen. Ein weiterer Unterschied besteht darin, daß übrigen axial beweglichen Glocken 78. In diesem die Trennwände 38 in nicht dargestellter Weise je-FaIl können beide Arten von Glocken 76 und 78 weils einem Paar von Gasdurchtrittsöffnungen 30 zugleich ausgeführt sein, wie es beim dargestellten Aus- geordnet sind, wie dies beim Ausführungsbeispiel geführungsbeispiel der Fall ist. Es ist aber auch mög- 5 maß F i g. 1 bis 4 ebenfalls der Fall war. lieh, die Schlitze der innerhalb der Trennwände 38 Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 12 weist

angeordneten Glocken 76 nach oben langer auszu- einen sogenannten Turbogridboden auf, wobei die führen als die Schlitze der übrigen Glocken 78, wo- Gasdurchtrittsöffnungen 30 in der Bodenplatte 28 durch die innerhalb der Trennwände 38 angeordne- aus länglichen Schlitzen 30 c bestehen, die quer zur ten Glocken 76 dem Gas einen geringeren Strö- io Hauptströmungsrichtung 60 liegen. Die Schlitze 30 c mungswiderstand entgegensetzen als die übrigen sind durch S-förmige Bauelemente begrenzt, deren Glocken 78. Die Gasdurchtrittsstutzen 48 innerhalb Hauptabschnitte in der Strömungsrichtung 60 geseder Trennwände 38 bzw. die Glocken 76 an diesen hen mit 82 und 84 bezeichnet sind, wobei die Ab-Gasdurchtrittsstutzen können größer sein als die ent- schnitte 84 in an sich bekannter Weise die Schlitze sprechenden Gasdurchtrittsstutzen 48 und Glocken 15 30 c überdecken. Sind die Gasdurchtrittsöffnungen 78 außerhalb der Trennwände 38. Verschiedene 30 innerhalb der Trennwand 38 zur Bildung von Kombinationen der erwähnten bzw. nachfolgend be- Flüssigkeitsverschlüssen ebenfalls durch Bau^leschriebenen Maßnahmen können ebenfalls verwendet mente der beschriebenen Art überdeckt, so ist die werden. Höhenlage 50 des Verschlusses durch den unteren

Bei Verwendung von Glocken, deren Mantel keine 20 Rand des Abschnittes 84 bestimmt. Schlitze aufweisen, wird die Höhenlage des Ver- Schließlich zeigt Fig. 13 ein Ausführungsbeispiel

Schlusses offensichtlich durch den unteren Rand des der Erfindung mit einem Austauschboden, der als Mantels der Glocke bestimmt. Jet-Boden ausgebildet ist. Die dünne Bodenplatte 28

Aus bereits erwähnten Gründen muß die Höhen- weist hier halbausgestanzte Laschen 86 auf, die in lage 50 des Flüssigkeitsverschlusses in jedem Fall in 25 einem kleinen Winkel zum Boden angehoben sind alten Betriebslagen niedriger sein als die Höhenlage und unter denen die Gasdurchtrittsöffnungen 30 andcs oberen Randes 51 der Trennwand 38, wobei die geordnet sind, wobei auf den aufwärtsströmenden Höhenlage 50 der Flüssigkeitsverschlüsse im allge- Dampf eine Düsenwirkung ausgeübt wird. Der meinen durch die stromabwärts liegenden Ränder Dampf erhält hierdurch eine Geschwindigkcitskomvon beweglichen Abschlußgliedern bestimmt ist. 30 ponente, die die Flüssigkeit über den Austauschbo-

Das Ausführungsbeispiel gemäß den F i g. 5 bis 8 den in Richtung 60 auf den Ablauf 24 treibt, arbeitet wie folgt. Im allgemeinen unterscheidet sich Innerhalb der Trennwand 38 ist beim dargestellten

die Wirkungsweise dieses Ausführungsbeispiels vom Ausführungsbeispiel eine Anordnung getroffen worvorhcr beschriebenen Ausführungsbeispiel durch den, die jener gemäß den Fig.5 bis8 ähnlich ist. Die eine regere Umwälzung der Flüssigkeit. Wie ersieht- 35 Glocke 76 ragt aber nach oben aus dem Durchlaß lieh ist, wird nahezu die gesamte auf dem Austausch- über den Rand 51 der Trennwand 38 hinaus. Die boden befindliche Flüssigkeit umgewälzt, soweit sie Höhenlage 50 des Flüssigkeitsverschhisses ist jedoch nicht über das Ablaufwehr 26 abläuft. Die Umwälz- auch hier niedriger als die Höhenlage des oberen strömung erstreckt sich über die gesamte Breite des Randes 51 der Trennwand 38, da die crstcrc durch Austauschbodens. Die intensivere Umwälzung ergibt 40 die höchstliegende Stelle der Schlitze im Mantel der sich insbesondere dadurch, daß unterhalb der Boden- Glocke 76, d. h. also durch die geschlossenen oberen platte 28 nahezu die gleichen Strömungsquerschnitte Enden dieser Schlitze bestimmt ist, wobei diese Stelle zur Verfügung stehen wie oberhalb der Bodenplatte reichlich unterhalb der Höhenlage des oberen Ran-28. Die Flüssigkeitsdurchtrittsöffnungen 42 und 44 des 51 der Trennwand 38 liegt, sind ebenfalls derart bemessen, daß sie den Umwälz- 45 Die Gasdurchtrittsstutzen und Glocken innerhalb strom nicht behindern. der Trennwand 38 könnten durch Laschen crsetzi

Beim Ausführungsbeispiel gemäß den F i g. 9 und werden, die den Laschen 86 außerhalb der Trenn-10 ist als Bodenplatte 28 ein Sieb oder ein perforier- wand 38 ähnlich sind. Dann wäre die Höhenlage 5( tes Blech vorgesehen, wobei die Gasdurchtrittsöff- offensichtlich durch die Scheitel der Laschen 86 be nungen der Bodenplatte 28 aus einer großen Zahl 50 stimmt.

von Maschen oder Öffnungen 30 a im Sieb bzw. im Wie aus den dargestellten Ausführungsbeispielei

perforierten Blech bestehen. Eine Ausnahme bildet hervorgeht, läßt die Erfindung bezüglich der Art de der innerhalb der Trennwand 38 liegende Abschnitt Gasdurchtrittsöffnungen in der Bodenplatte und de der Bodenplatte 28, wo Gasdurchtrittsöffnungen 30 b Verschlusses an den Gasdurchtrittsöffnungen inner der bisher beschriebenen Art verwendet werden, die 55 halb der Trennwände zahlreiche Abwandlungen zu durch Ventile 80 (bewegliche Abschlußglieder) ver- Siebe, Glocken und Ventile sowie weitere Arten sini schlossen sind. Die Höhenlage 50 des Flüssigkeits- dargestellt und beschrieben worden. Sclbstverständ Verschlusses fällt mit dem unteren oder stromabwärts Hch können auch andere Arten von Gasdurchtritts liegenden Rand des Ventils 80 zusammen. Aufwärts- öffnungen und Verschlüssen verwendet werden, gerichtete Ventilbewegungen sind durch Klauen 80 a 60 Alle beispielsweisen Ausführungsformen stelle an Schenkeln 80 b des Ventils 80 begrenzt. einflutige Querstromböden dar, wo die Abiaul

Die beispielsweise Ausführungsform gemäß schächte an einander entgegengesetzten Seiten de F i g. 11 weicht von der vorherigen Ausführungsform Austauschbodens vorgesehen sind, so daß die Haup durch die Gleichförmigkeit ihrer Gasdurchtrittsöff- strömung über die ganze Bodenplatte in einer einz nungen 30 innerhalb und außerhalb der Trennwand 65 gen Richtung erfolgt. Die Erfindung ist jedoch ohn 38 ab, wobei sämtliche Gasdurchtrittsöffnungen 30 weiteres auch auf Radialstromböden anzuwendei durch Ventile 80 verschlossen sind, von denen jene wo die Ablaufschächte von jedem zweiten Au; innerhalb der Trennwände 38 leichter sind als die tauschboden in der Mitte und nicht am Umfang ai

geordnet liegen, während die übrigen Austauschboden mit zentralem Zufluß und tangentialem Ablauf arbeiten.

Selbstverständlich können alle Austauschboden einer Kolonne mit den erfindungsgemäßen Mitteln zum Umwälzen der Flüssigkeit ausgestattet werden,

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da bei allen Austauschboden im wesentlichen eine Flüssigkeit zwischen einem Einlaß und einem Auslaß über eine Bodenplatte hinwegströmt, wobei Einlaß und Auslaß durch einen Abstand voneinander getrennt sind, der bereits geeignet ist, eine Umwälzung der Flüssigkeit im Sinne der Erfindung zuzulassen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 die Zirkulation der im Umwälzkreisianf des Aus-Patentansprüche: tauschbodens befindlichen Flüssigkeit dadurch bewirkt, daß der auf dem kreisförmig ausgebildeten Austauschboden befindlichen Flüssigkeit eine Rota-

1. Verfahren zum Umwälzen der Flüssigkeit 5 tionsbewegung aufgezwungen wird, wodurch sich inauf Austauschböden in Stoffaustauschkolonnen, folge von Zentrifugalkräften im Randbereich des bei dem die von einem Zulauf zu einem Ablauf Austauschbodens ein höherer Druck ausbildet als im über den waagerecht angeordneten Boden strö- mittleren Bereich des Austauschbodens. Dieser mende Flüssigkeit vom aufwärtsströmenden Druckunterschied bewirkt, daß der unterhalb des Bo-Dampf oder Gas durchsetzt wird und bei dem io dens aus dem Randbereich in den mittleren Bereich Flüssigkeit aus der Nähe des Ablaufs unterhalb zurückgeführten Flüssigkeit eine Bewegung aufgedes Bodens in die Nähe des Zulaufs zurückge- zwungen wird. Das bekannte Verfahren hat jedoch führt wird, dadurch gekennzeichnet, den Nachteil, daß infolge des unterschiedlichen daß die zurückgeführte Flüssigkeit am Aus- Druckes in der auf dem Austauschboden befindlitauschboden in der Nähe des Zulaufs mit der gas- 15 chen Flüssigkeitsschicht das von unten durchströförmigen Komponenten angereichert wird, so daß mende Gas in den Bereichen geringen Druckes verFlüssigkeit aus der Nähe des Ablaufs auf Grund stärkt durchtreten wird, während es in den Bereichen ihrer höheren Wichte zur Stelle der Wichteverrin- höheren vermindert oder überhaupt nicht mehr gerung zurückströmt. durchtreten wird. Infolgedessen ergibt sich eine ins-

2. Austauschboden zur Durchführung des Ver- 20 gesamt verminderte Berührung zwischen Gas und fahrens nach Anspruch 1 mit Gasdurchtrittsöff- Flüssigkeit und damit ein verhältnismäßig geringer nungen für die gasförmige Komponente, einem Wirkungsgrad.

Zulauf und einem Ablaufwehr, in deren Nähe je- Um diese Nachteile zu vermeiden und eine völlig weils mindestens eine Flüssigkeitsdurchtrittsöff- gleichmäßige Zirkulation der im Umwälzkreislauf nung vorgesehen ist, die unterhalb der Boden- 25 des Austauschbodens geführten Flüssigkeit zu erziefläche miteinander verbunden sind, dadurch ge- len, ohne daß hierdurch die Druckverteilung in der kennzeichnet, daß die in der Nähe des Zulaufs auf dem Austauschboden befindlichen Flüssigkeit angeordnete Flüssigkeitsdurchlaßöffnung (40, 44) ungünstig beeinflußt wird, wird beim Verfahren zum und eine in deren Bereich liegende Gasdurch- Umwälzen der Flüssigkeit auf Austauschböden in trittsöffnung (30) von einer Wandung (38) um- 30 Stoffaustauschkolonnen, bei dem die von einem Zugeben sind, deren oberer Rand (Sl) höher liegt lauf zu einem Ablauf über den waagerecht angeordals der Flüssigkeitsverschluß der Gasdurchtritts- neten Boden strömende Flüssigkeit vom aufwärts Öffnung (30). strömenden Dampf oder Gas durchsetzt wird und bei

dem Flüssigkeit aus der Nähe des Ablaufs unterhalb

35 des Bodens in die Nähe des Zulaufs zurückgeführt

wird, erfindungsgemäß die zurückgeführte Flüssig-

keit am Austauschboden in der Nähe des Zulaufs mit

der gasförmigen Komponenten angereichert, so daß Flüssigkeit aus der Nähe des Ablaufs auf Grund ih-

40 rer höheren Wichte zur Stelle der Wichteverringe-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umwäl- rung zurückströmt.

zen der Flüssigkeit auf Austauschböden in Stoffaus- Beim Verfahren gemäß der Erfindung wird die im

tauschkoloEnen, bei dem die von einem Zulauf zu Umwälzkreislauf des Austauschbodens befindliche

einem Ablauf über den waagerecht angeordneten Bo- Flüssigkeit durch Mammutpumpeneffekt in Bewe-

den strömende Flüssigkeit vom aufwärts strömenden 45 gung gehalten. Infolgedessen braucht die auf dem

Dampf oder Gas durchsetzt wird und bei dem die Austauschboden befindliche Flüssigkeit nicht mehr

Flüssigkeit aus der Nähe des Ablaufs unterhalb des zur Erzeugung einer Druckdifferenz herangezogen zu

Bodens in die Nähe des Zulaufs zurückgeführt wird. werden. Der Druck in der auf dem Austauschboden

Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur befindlichen Flüssigkeitsschicht kann also in etwa

Durchführung dieses Verfahrens. 5° überall gleich sein. Hieraus ergibt sich, daß sich ir

Das Verfahren der genannten Art dient dazu, allen Bereichen des Austauschbodens etwa dei

durch eine besonders intensive Durchmischung der gleiche Gasdurchsatz einstellt, wobei auch die Spru-

im Bereich des Austauschbodens befindlichen Flüs- deltiefe in etwa überall gleich ist. Verglichen mit der

sigkeit eine gesteigerte Gasaufnahme in der Flüssig- nach den herkömmlichen Verfahren betriebener keit zu erzielen. Durch die intensive Durchmischung 55 Austauschböden ist der Wirkungsgrad der nach den

der im Bereich des Austauschbodens befindlichen Verfahren gemäß der Erfindung beschriebenen Aus

Flüssigkeit wird erreicht, daß die Gaskonzentration tausehböden erheblich größer,

in der Flüssigkeit überall am Austauschboden unge- Verfahren gemäß der Erfindung betriebenen Aus

fähr gleichmäßig niedrig bleibt, so daß die Intensität tausehböden zur Durchführung des Verfahrens ge der Gasaufnahme überall am Austauschboden unge- 60 maß der Erfindung mit Gasdurchtrittsöffnungen fü

fähr gleich bleibt. Hierdurch ist es möglich, den Wir- die gasförmige Komponente, einem Zulauf um

kungsgrad des Austauschbodens erheblich zu stei- einem Ablaufwehr, in deren Nähe jeweils mindesten

gern, so daß in der Stoffaustauschkolonne weniger eine Flüssigkeitsdurchtrittsöffnung vorgesehen ist

Austauschböden benötigt werden. Dies bedeutet eine die unterhalb der Bodenfläche miteinander verburi erhebliche Senkung der Investitionskosten und eine 65 den sind, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die i

Verringerung des Raumbedarfes. der Nähe des Zulaufs angeordnete Flüssigkeitsdurcr

Bei bekannten Verfahren (deutsche Auslegeschrif- laßöffnung und eine in deren Bereich liegende Ga;

ten 1 071 05t und 1 089 729) der genannten Art wird durchtrittsöffnung von einer Wandung umgeben sim