DE19546702C1 - Kristallisator mit Rohrschlangen - Google Patents
Kristallisator mit RohrschlangenInfo
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- DE19546702C1 DE19546702C1 DE1995146702 DE19546702A DE19546702C1 DE 19546702 C1 DE19546702 C1 DE 19546702C1 DE 1995146702 DE1995146702 DE 1995146702 DE 19546702 A DE19546702 A DE 19546702A DE 19546702 C1 DE19546702 C1 DE 19546702C1
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- B01D—SEPARATION
- B01D7/00—Sublimation
- B01D7/02—Crystallisation directly from the vapour phase
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- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
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Description
Die Erfindung betrifft einen Kristallisator zur Gewinnung
von sublimationsfähigen Produkten aus der Gasphase gemäß
den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1.
Zur Gewinnung von sublimationsfähigen Produkten aus der
Gasphase, insbesondere von Phthalsäureanhydrid (PSA) aus
Reaktionsgasen, ist es bekannt, das Reaktionsgas quer zu
einem Behälter angeordneten Rippenrohren zu führen, die
innenseitig mit einem Kühlmedium beaufschlagt sind. Durch
den Kühlprozeß schlägt sich das Produkt außenseitig an
den Rippenrohren nieder. Diese Maßnahme wird solange
durchgeführt, bis die Rippenrohre eine Beladung aufwei
sen, die die Gasströmung quer zu den Rippenrohren merk
lich behindert. Der Kühlvorgang wird dann unterbrochen
und das Produkt abgeschmolzen, indem die Rippenrohre in
nenseitig mit einem Heizmedium beaufschlagt werden. Das
abgeschmolzene Produkt wird bodenseitig des Behälters ge
sammelt und von hier aus abgezogen.
Mehrere Kristallisatoren werden zu einem Desublimations
system zusammengeschaltet. Auf diese Weise erreicht man
durch intermittierende Betriebsweise einen kontinuierli
chen Produktanfall.
Ein Kristallisator der üblichen Bauart besteht aus einem
Behälter mit einer oberen Gaseintrittshaube und einer
unteren Produktsammelwanne, in dessen mittlerem
Zentralbereich Rippenrohrbündel angeordnet sind. Jedes
der übereinander angeordneten Bündel umfaßt nebeneinan
derliegende Rippenrohre langestreckter U-förmiger Konfi
guration. Die geraden Schenkel der Rippenrohre erstrecken
sich horizontal und liegen übereinander. Bei den Rippen
handelt es sich üblicherweise um rechteckige Einzelrip
pen, die umfangsseitig der Kernrohre festgelegt sind.
Die haarnadelförmigen Rippenrohre müssen sich der laufend
von Kühlen zu "Heizen" wechselnden Betriebsweise durch
axiales Ausdehnen bzw. Kürzen anpassen können. Hierzu ist
es erforderlich, daß zwischen den im Behälter liegenden
Rippenrohren und den Behälterwänden ein ausreichender Ab
stand vorhanden ist.
Das Prinzip der Gewinnung von sublimationsfähigen Produk
ten aus Reaktionsgasen ist ausgereift und bewährt. Jedoch
hat die Forderung nach einer wirtschaftlichen Betriebs
weise der Anlagen den Bau relativ großer Betriebseinhei
ten mit entsprechend großen Kristallisatoren erforderlich
gemacht. So weist beispielsweise ein für die Großproduk
tion von PSA eingesetzter Kristallisator der üblichen
Bauart ein Gewicht von bis zu 40 Tonnen bei
Bruttoabmessungen von ca. 8 Metern Länge, 4 Metern Höhe
und 3 Metern Breite auf. Damit wird der Versand dieser
Groß-Kristallisatoren zu einem infrastrukturellen und lo
gistischen Problem. Insbesondere bei langen Transportwe
gen nach Übersee oder in schwer zugänglichen Aufstel
lungsgegenden, beispielsweise in Entwicklungsländern, ist
damit auch ein erheblicher Kostenfaktor verbunden.
Schwertransporte mit Sondergenehmigungen im deutschen
Herstellerland, hoher Aufwand beim Verladen bzw. Ver
schiffen, Einsatz von Spezialkränen auf der Baustelle und
ähnliche kostenintensive Vorgänge führen nicht selten zu
Kosten, die leicht ein Drittel oder gar die Hälfte der
Herstellungskosten erreichen können. Kommen hierzu noch
Zoll- und Maklerkosten, wobei oftmals auch die Transport
kosten zollpflichtig sind, kann der Aufwand für den
Transport vom Herstellerland zum Aufstellungsort im Be
treiberland die Herstellungskosten übersteigen.
Der Erfindung liegt daher ausgehend vom Stand der Technik
die Aufgabe zugrunde, einen Kristallisator zur Gewinnung
von sublimationsfähigen Produkten aus der Gasphase zu
schaffen, der sich bei einfachem Aufbau und wirtschaftli
cher Montage aus überwiegend vorkonfektionierten Einzel
teilen oder Bausteinen auf der Baustelle zusammensetzen
läßt, ohne daß sich Nachteile bei der Betriebsweise hin
sichtlich Leistung und Sicherheit ergeben.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in
den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten
Merkmalen.
Kernpunkt der Erfindung bildet die Maßnahme, die Rippen
rohre in ihren beiden Endbereichen axial beweglich zu la
gern. Benachbarte übereinanderliegende oder nebeneinan
derliegende Rippenrohre werden durch Rohrbögen zu einer
durchgehenden Rohrschlange verbunden. Um die axiale Bewe
gung der Rippenrohre während der Betriebsphasen zuzulas
sen, liegen die Rohrbögen außerhalb des Behälters in Kom
pensationskammern. Die Kompensationskammern sind zur Um
gebung hin gasdicht.
Nur die einlaßseitigen und auslaßseitigen Enden der Rohr
schlangen sind jeweils in einer Behälterwand mediendicht
festgelegt. Durch diese Konfiguration können sich alle
Rippenrohre in Abhängigkeit von der inneren Beaufschla
gung durch ein Kühlmedium oder ein Heizmedium in axialer
Richtung frei verkürzen oder dehnen.
Dieser Aufbau macht sich positiv auf die Betriebsweise
und die Lebensdauer des Kristallisators bemerkbar, da die
Belastungen durch die thermischen Schwankungen mit den
damit verbundenen Spannungsspitzen von den Bauteilen,
insbesondere von den Rippenrohren und den Behälterwänden,
weitgehend weggenommen werden.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Rohrbögen in
den vom Produktraum getrennten, zur Umgebung hin gasdich
ten Kompensationskammern liegen. Somit kann die gesamte
Länge zwischen den Behälterwänden genutzt werden, um die
Rohre mit Rippen zu bestücken.
Die Anordnung der Rohrbögen in der Ausdehnungskammer hat
darüberhinaus den Vorteil, daß die Schweißnähte zwischen
den Rohrbögen und den angrenzenden Schenkelenden nach
Entfernung der Rohrbogenhaube gut zugänglich sind und bei
einer eventuellen Undichtigkeit problemlos an Ort und
Stelle repariert werden können. Demzufolge entfällt der
gesamte Aufwand, der bislang mit dem Austausch eines un
dicht gewordenen Kristallisators gegen einen neuen Kri
stallisator einhergeht.
Der erfindungsgemäße Kristallisator läßt sich aus Einzel
teilen auf der Baustelle zusammensetzen. Spezielle Ferti
gungsvorrichtungen oder Maschinen sind hierfür nicht er
forderlich. So ist es möglich, einen beträchtlichen Fer
tigungsanteil zum Ausstellungsort zu verlagern. Damit
kann dem häufig gestellten Wunsch nach Arbeitsbeschaffung
im Betreiberland Rechnung getragen werden. Solche Argu
mente sind oft bei der Vergabe von Aufträgen mit ent
scheidend.
Erfindungsgemäß wird die Wärmeaustauscherfläche aus run
den Rippenrohren bei Verwendung von Kernrohren aus Stahl
und darauf wendelförmig aufgebrachten Stahlbändern aufge
baut (Anspruch 5). Die standardisierten Rippenrohre las
sen sich auch am Aufstellungsort mit Hilfe von Rippen
wickelmaschinen herstellen.
Die Rippenrohre sind in beiden Stirnseiten in ihren unbe
rippten Enden beweglich gelagert. Die Behälterwände wei
sen hierzu Bohrungen auf, wobei diese so toleriert sind,
daß eine Gleitbewegung der Rohre möglich ist. Nach dem
Einbau der Rippenrohre werden dann die Rohrbögen auf
geschweißt. So entstehen Rohrschlangen, die parallel zu
einander in vertikalen oder horizontalen Ebenen verlau
fen. Die Enden der Rohrschlangen werden in einer Behäl
terwand festgelegt.
Nach den Merkmalen des Anspruchs 2 münden die einlaßsei
tigen und die auslaßseitigen Enden der Rohrschlangen in
mindestens einer Zulaufkammer bzw. in mindestens einer
Ablaufkammer, wobei eine weitergehende Unterteilung der
Kammern durch Zusammenfassung von Rohren in Gruppen denk
bar ist. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Kristallisators sind die einlaßseitigen
bzw. die auslaßseitigen Rippenrohrreihen auf der außen
liegenden Seite der Behälterwand durch eine halbrunde,
mit seitlichen Deckeln versehene Schale abgedeckt. Hier
durch wird jeweils die Zulauf- bzw. Ablaufkammer gebil
det. Durch in die Schalen eingebrachte Stutzen können das
Kühl- bzw. Heizmedium in die Rohrschlangen eintreten bzw.
diese verlassen.
Das Verschweißen der Rohrenden mit den Rohrbögen bzw. das
Einschweißen der einlaßseitigen und auslaßseitigen Rohr
reihen in die Behälterwände läßt sich mit geringem Auf
wand und einfachen Mitteln auf der Baustelle unter Ein
satz von Montageschweißgeräten durchführen.
Auch wenn es nicht zwingend erforderlich ist, die Rippen
rohrenden in den Behälterwänden gesondert zu lagern,
sieht die vorteilhafte Ausführungsform des Anspruchs 3
hierzu Rohrstücke vor. Die Rohrstücke können bereits in
die Behälterwand eingewalzt sein. Es sind aber auch an
dere Fügetechniken denkbar - vorteilhaft werden die Rohr
stücke jedoch eingeschweißt. Das Spiel zwischen den
Schenkelenden und den Rohrlagern ist so bemessen, daß
eine gleitförmige Bewegung der Schenkelenden relativ zu
ihnen möglich ist. Der Spalt zwischen den Schenkelenden
und den Rohrstücken läßt aber keinen merklichen Gasaus
tausch zwischen dem im Behälter strömenden und dem in den
Kompensationskammern ruhenden Gas zu, zumal sich der
Spalt während des Betriebs mit Desublimat zusetzt. Die
Länge der Rohrstücke kann etwa der doppelten Dicke einer
Behälterwand entsprechen. Somit finden die Schenkelenden
ausreichenden Flächenkontakt, der einen vorzeitigen Rei
bungsverschleiß vermeidet.
Die übereinanderliegenden Rohrreihen der vertikal oder
der horizontal angeordneten Rohrschlangen liegen jeweils
in horizontalen Ebenen. Dabei ist es zweckmäßig, die be
nachbarten Rohrreihen versetzt auf Lücke vorzusehen, so
daß eine Doppelrohrschlange entsteht (Anspruch 4). Durch
diese Anordnung ergibt sich eine ideale Ausnutzung des
zur Verfügung stehenden Raumes bei Vermeidung ungekühlter
Zonen.
Denkbar ist auch die Kombination einer einfachen Rippen
rohrschlange mit einer Doppelrohrschlange, wie dies An
spruch 6 vorsieht. In diesem Falle würde eine einfache
Rohrschlange zur Abkühlung des Reaktionsgases bis auf den
Tripelpunkt dienen, also in dem Bereich Verwendung fin
den, in dem noch kein Produkt anfällt. Die nachgeschal
tete Doppelrohrschlange dient dann zur intensiveren Küh
lung mit Produktniederschlag.
Die Rohrein- und Rohraustritte können in derselben Behäl
terwand vorgesehen werden (Anspruch 8). Dann ergibt sich
bei Verwendung von Doppelrohrschlangen zwangsweise ein
Kristallisator mit einer möglichen Abstufung von jeweils
vier Rohrreihen. In dieser Bauweise sind somit vier,
acht, zwölf, sechzehn, zwanzig Rohrreihen usw. möglich.
Werden die Rohrein- bzw. Rohraustritte getrennt, bei
spielsweise auf den beiden gegenüberliegenden Stirnseiten
des Kristallisators, untergebracht, wie der Anspruch 9
vorsieht, dann ist eine weitergehendere Abstufung mit
sechs, acht, zehn, zwölf, vierzehn, sechzehn Rohrreihen
usw. zu realisieren.
Zur Komplettierung eines Kristallisators der einfachen
Bauart werden die Seitenwände, die parallel zu den Ebenen
der Rohrschlangen vorgesehen sind, mit den Stirnseiten
verschweißt. Hierbei ist darauf zu achten, daß zu den
Rippen der äußeren Rohrschlangen der kleinstmögliche Ab
stand einzuhalten ist.
Schließlich werden die Rohrbögen auf den beiden Stirnsei
ten mit Hauben gasdicht abgedeckt. Auf diese Weise erge
ben sich die Kompensationsräume für die Bewegung der
Rohrbögen beim Ausdehnen bzw. Zusammenziehen der mit den
Rohrbögen verbundenen Rippenrohre. Der Minimalgasstrom,
der über die Spalten zwischen den Rippenrohren und der
Durchführung in den Behälterwänden die Kompensationsräume
passiert, erfährt durch die intensive Berührung mit den
unberippten Rohrenden eine ausreichende Kühlung, so daß
insgesamt ein gassenfreier Kühlvorgang gewährleistet ist.
Das so entstandene Rippenrohrpaket, seitlich begrenzt
durch Stirnwände und Seitenwände mit rechteckigem An
strömquerschnitt für das Reaktionsgas wird nach oben
durch die Gaszuführungshaube mit Gaseintrittstutzen, nach
unten durch die Gasabführungshaube bzw. die Produktsam
melwanne mit Gasaustrittsstutzen und Produktablaufstutzen
gasdicht verschlossen.
Auf die Außenflächen der Gaseintrittshaube, der Behälter
wände, der Produktsammelwanne und der Kompensationskam
mern sind Rohre zur Beaufschlagung mit dem Kühlmedium
bzw. mit dem Heizmedium verlegt (Anspruch 7). Hierbei
handelt es sich vorteilhafterweise um schlangenlinienför
mig verlegte Rohre handeln. Dieses Rohrsystem eignet sich
besonders dazu, während der Schmelzphase ein Aufheizen
des gesamten Gehäuses durchzuführen, um thermische Span
nungen zu vermeiden. Auch Produktanhaftungen an den In
nenflächen der Behälterwände können so abgeschmolzen wer
den. Die Kühlung der Außenflächen während der Beladung
vermeidet ungekühlte Gassen und verbessert damit die Ab
scheideleistung.
Während die bislang bekannten transportablen Kristallisa
toren in ihren Abmessungen eingeschränkt sind, um sie
überhaupt transportieren und montieren zu können, trifft
dies auf den erfindungsgemäßen Kristallisator nicht zu.
Die Kristallisatoren bekannter Bauart weisen einen
rechteckigen Anströmquerschnitt auf mit einem Längenver
hältnis der Seiten- zu Stirnwände von etwa 3 : 1. Diese
Konfiguration kann auch mit dem erfindungsgemäßen Kri
stallisator realisiert werden, wie dies Anspruch 11 vor
sieht. Der Kristallisator kann aber auch ohne Schwierig
keiten auf einen quadratischen Querschnitt vergrößert
werden (Anspruch 10). Damit ist ungefähr eine Verdreifa
chung der Kristallisatorgröße im Vergleich zur größten
transportablen Einheit möglich, wobei auch die Produk
tionseinheiten eine Vergrößerung in gleicher Weise erfah
ren können.
Selbstverständlich müssen bei diesen Größenordnungen
Stützkonstruktionen für das Gehäuse und für die Rippen
rohre vorgesehen werden. Dieser Forderung trägt Anspruch
13 Rechnung.
Die Unterstützung für die Rippenrohre sieht gemäß An
spruch 12 Stützkörper vor. Die Stützkörper können aus
Trägerrohren bestehen, die die Rippenrohre in rippen
freien Stellen unterfangen. Denkbar ist aber auch eine
sogenannte gekammerte Rippenrohrabstützung. Hierbei kom
men kastenförmige Rippenrohrkammern mit Öffnungen für
einen Gaszutritt zum Einsatz, die die Rippenrohre käfig
artig umschließen. Mittels dieser Rippenrohrkammern stüt
zen sich die in der Höhe zueinander benachbarten Rippen
rohre lose aufeinander ab. Gleichzeitig dienen die Rip
penrohrkammern auch zur seitlichen Distanzierung bzw.
Führung der in jeder Rohrreihe nebeneinander angeordneten
Rippenrohre. Die säulenartig unmittelbar aufeinanderge
stapelten Rippenrohrkammern der einzelnen Rippenrohre
sämtlicher Rohrreihen stützen sich dann am unteren Ende
ebenfalls lose auf jeweils gemeinsamen Abstützungsträgern
ab, die üblicherweise aus je zwei U-Profilen zusammenge
schweißt und im unteren Endbereich in der Behälterwand
fest verankert sind.
Nach den Merkmalen des Anspruchs 14 strömt das zu küh
lende Reaktionsgas im wesentlichen vertikal von oben nach
unten durch den Kristallisator bzw. durch das Rippenrohre
paket, während das Kühlmedium im Kreuzgegenstrom dazu
durch die Rohrschlangen fließt. Denkbar ist auch die ent
gegengesetzte Gasströmung.
Die vertikale Reaktionsgasführung hat sich aus der
Konzeption der bisher üblichen transportablen Kristalli
satoren ergeben, bei denen die Gazuführungshaube und die
Produktsammelwanne das Rippenrohrpaket nach oben bzw.
nach unten abschließen.
Die erfindungsgemäßen Kristallisatoren eignen sich auch
für eine horizontale Gasführung durch den Wärmetauscher
block, wie dies Anspruch 15 vorsieht. Damit kann sich
sich der Vorteil einer einfacheren Rohrleitungsführung
verbinden.
In diesem Fall werden die Rohrschlangen in horizontalen
Ebenen angeordnet. Das Kühlmedium wird im Kreuzgegenstrom
zum Reaktionsgas durch die quer angeströmten Rippenrohre
gepumpt. Nach unten ist das Rippenrohrpaket dann durch
ein horizontales Bodenblech begrenzt. Dieses weist mittig
Perforierungen oder Produktabläufe auf, durch die das ge
schmolzene Produkt in eine unter dem Bodenblech angeord
nete Produktsammelwanne ablaufen kann (Anspruch 16).
Schließlich ist auch eine Kombination von horizontal und
vertikal zugeordneten Rohrschlangen denkbar (Anspruch
17). In diesem Falle sind zwei getrennte Kühlmedienkreis
läufe zur Reaktionsgaskühlung vorgesehen, von denen der
mit der kleineren Fläche oben angeordnet ist und der Gas
vorkühlung dient. Im unteren Rippenrohrpaket erfolgt dann
die endgültige Abkühlung mit Produktanfall. Durch die ho
rizontal angeordneten Rohrschlangen läßt sich eine wei
tergehendere Abstimmung in der Flächenbemessung errei
chen.
Nach den Merkmalen des Anspruchs 18 kann die installierte
berippte Fläche auch in wenigstens zwei Rippenrohr- bzw.
Wärmetauscherpakete unterteilt sein, deren vertikal ver
laufende Rippenrohrschlangen zueinander um 90° versetzt
angeordnet werden. Jedes Rippenrohrpaket ist durch eine
mittig parallel zu den Rippenrohrschlangen eingebaute
Stützwand unterteilt (Anspruch 19). Die Stützwand ist
dann direkt oder indirekt über Träger mit dem Gehäuse
fest verschweißt, wobei die angrenzenden Träger der ver
setzten Pakete sich über Kreuz verstärken und gegenseitig
stützen.
Bei der zuletzt beschriebenen Ausführungsform (Anspruch
18 und 19) handelt es sich um Großkristallisatoren, die
auf der Baustelle errichtet werden. Diese haben bei
spielsweise bei einer angenommenen Außenabmessung von ca.
6 m × 6 m etwa die doppelte Aufnahmekapazität im Ver
gleich zu den größeren transportablen Kristallisatoren
der bekannten Bauart.
Sämtliche vorstehend beschriebene Ausführungsformen las
sen sich auch dahingehend erweitern, daß in den einzelnen
Rohrreihen unterschiedliche Rippenabstände vorgesehen
werden wie dies Anspruch 20 vorsieht. Hierbei ist ein
kleiner Rippenabstand bei reiner Gaskühlung vorteilhaft.
Ein größerer Rippenabstand kommt für die kombinierte Gas
kühlung mit Produktanfall zum Einsatz. In gleicher Weise
läßt sich der Abstand benachbarter Rohre, das ist die
Rohrteilung, variieren (Anspruch 21). Auch können Rippen
rohre mit unterschiedlichen Durchmessern eingesetzt wer
den (Anspruch 22). Die Rippenrohrpakete würden dann in
zwei oder mehrere Rohrschlangen unterteilt werden.
Schließlich ist gemäß Anspruch 23 auch die Verwendung
einzelner unberippter Rohre oder Rohrschlangen denkbar,
um bestimmte Zonen, z. B. in der Nähe der Seitenwände, die
aufgrund der Anordnung der Rippenrohre nicht besetzt
sind, besser ausfüllen zu können. Die unberippten Rohre
werden ebenfalls zu Rohrschlangen zusammengefaßt, wobei
die Rohrbögen gleichfalls in den Kompensationskammern
liegen. Die einlaßseitigen bzw. auslaßseitigen Enden sind
wiederum an eine Zulauf- oder Ablaufkammer angeschlossen.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnun
gen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch einen
Kristallisator zur Gewinnung von sublima
tionsfähigen Produkten aus der Gasphase;
Fig. 2 eine Stirnansicht auf den Kristallisator ge
mäß dem Pfeil II der Fig. 1, teilweise im
vertikalen Querschnitt entlang der Linien
IIa-IIa, IIb-IIb;
Fig. 3 einen Horizontal schnitt durch die Darstellung
der Fig. 1, teils entlang der Linie IIIa-IIIa,
teils entlang der Linie IIIb-IIIb;
Fig. 4 einen vertikalen Längsschnitt durch einen
Kristallisator mit einer Kombination einer
einfachen Rippenrohrschlange und einer Dop
pelrohrschlange;
Fig. 5 eine weitere Ausführungsform eines Kristalli
sators;
Fig. 6 eine weitere Ausführungsform eines Kristalli
sators;
Fig. 7 eine weitere Ausführungsform eines Kristalli
sators, bei der die gaseintrittsseitigen und
gasaustrittsseitigen Enden in gegenüberlie
genden Behälterwänden liegen;
Fig. 8 einen Horizontalschnitt durch eine weitere
Ausführungsform eines Kristallisators;
Fig. 9 die Ansicht auf den Kristallisator gemäß dem
Pfeil IX der Fig. 8, teilweise im Vertikal
schnitt entlang der Linien IXa-IXa, IXb-IXb;
Fig. 10 eine Stirnansicht auf den Kristallisator ge
mäß dem Pfeil X der Fig. 9, teilweise im
vertikalen Querschnitt entlang der Linien Xa-Xa,
Xb-Xb;
Fig. 11 in perspektivischer Darstellungsweise einen
Kristallisator mit einer Kombination von ho
rizontal und vertikal angeordneten Rohr
schlangen;
Fig. 12 einen Kristallisator - teilweise in vertikal
geschnittener Darstellung - mit zwei Rippen
rohrpaketen, welche in einer horizontalen
Ebene um 90° versetzt zueinander angeordnet
sind;
Fig. 13 die Ansicht auf den Kristallisator gemäß dem
Pfeil XIII der Fig. 12, wiederum teilweise
in vertikal geschnittener Darstellung, und
Fig. 14 in der Draufsicht die Darstellung der Fig.
12 entlang der Linie XIV-XIV.
In den Fig. 1 bis 3 ist mit 1 ein Kristallisator zur
Gewinnung von Phthalsäureanhydrid (PSA) aus einem Reak
tionsgas RG bezeichnet.
Der Kristallisator 1 umfaßt einen Behälter 2 mit einer
Eintrittshaube 3 für das Reaktionsgas RG, mit einem von
Rippenrohren 4 durchsetzen Zentralbreich 5 sowie mit
einer unteren Sammelwanne 6 für das PSA (Fig. 1 und
2).
Die Eintrittshaube 3 ist kopfseitig mit einem Eintritts
flansch 7 für das Reaktionsgas RG versehen, wohingegen
die Sammelwanne 6 einen seitlich liegenden Austritts
flansch 8 für das Reaktionsgas RG aufweist. An der tief
sten Stelle der einen zur Stirnwand 9 geneigten Boden 10
aufweisenden Sammelwanne 6 ist ein Abszugsflansch 11 für
das PSA vorgesehen. Wie in der Fig. 2 zu erkennen ist,
sind auch die seitlichen Wände 12 der Sammelwanne 6 zum
Boden 10 hin geneigt.
Im Zentralbereich 5 des Behälters 2 sind die Rippenrohre
4 in Reihen 13 nebeneinander und übereinander liegend in
horizontaler Erstreckung angeordnet. In ihren Endberei
chen 14 sind die Rippenrohre 4 in den Stirnwänden 9 und
15 axial beweglich gelagert, indem sie Ausnehmungen 16 in
den Stirnwänden 9 bzw. 15 durchsetzen.
Die einzelnen Rohrreihen 13 sind jeweils um etwa die
Hälfte eines Rippenrohrdurchmessers versetzt zueinander
auf Lücke angeordnet. So liegen jeweils die Rippenrohre 4
der ungeraden Rippenrohrreihen 13′ und der geraden Rip
penrohrreihen 13′′ in einer vertikalen Ebene übereinan
der.
Die übereinander liegenden Rippenrohre 4 sind über aufge
schweißte Rohrbögen 17 zu durchgehenden Rohrschlangen 18
verbunden. Die einlaßseitigen Enden 19 und die auslaßsei
tigen Enden 20 jeder Rohrschlange 18 sind in der Stirn
wand 9 mediendicht durch Schweißen festgelegt.
Die Rohrbögen 17 aller Rippenrohre 4 liegen in Kompensa
tionskammern 21, welche durch die Außenflächen 22, 23 der
Stirnwände 9 bzw. 15 und jeweils einer Rohrbogenhaube 24,
25 gebildet sind. Die Rohrbogenhauben 24, 25 sind auf die
Außenflächen 22, 23 fluiddicht geschweißt.
Die einlaßseitigen Enden 19 der Rohrschlangen 18 münden
in eine Zulaufkammer 26, wohingegen die auslaßseitigen
Enden 20 der Rohrschlangen 18 in eine Ablaufkammer 27
münden. Die Zulaufkammer 26 und die Ablaufkammer 27 wer
den von mit Enddeckeln 28 versehenen Schalen 29, 30 in
halbrunder Form gebildet. Diese sind auf die Stirnwand 9
geschweißt. Die Zulaufkammer 26 ist mit Eintrittsflan
schen 31 und die Ablaufkammer 27 ist mit Austrittsflan
schen 32 für ein Kühlöl KÖ bzw. ein Heizöl HÖ versehen.
Bei gemeinsamer Betrachtung der Fig. 1 bis 3 erkennt
man, daß auf den Außenflächen 33-36 der Eintrittshaube 3,
der Seitenwände 37 und 38, der Sammelwanne 6 und der die
Kompensationskammern 21 begrenzenden Rohrbogenhauben 24,
25 des Behälters 2 schlangenlinienförmig verlegte, unbe
rippte Rohre 39, 40 mit Anschlußflanschen 41, 42, 43, 44
befestigt sind. Diese Rohre 47, 48 können mit Kühlöl KÖ
oder Heizöl HÖ beaufschlagt werden.
Wird der Kristallisator 1 über den Eintrittsflansch 7 mit
einem Reaktionsgas RG mit einer Eintrittstemperatur von
ca. 170°C beaufschlagt, das PSA enthält, so werden die
Rippenrohre 4 über die Zulaufkammer 26 mit eine Kühlöl KÖ
beaufschlagt, das eine Temperatur von etwa 50°C besitzt.
Das Kühlöl KÖ bewirkt, daß sich das PSA aus dem Reak
tionsgas RG an den Oberflächen der Rippenrohre 4 nieder
schlägt. Das somit von PSA entlastete Reaktionsgas RG
verläßt den Kristallisator 1 über den Austrittsflansch 8.
Auch die Rohre 39, 40 können während dieser Betriebsphase
mit dem Kühlöl KÖ beaufschlagt werden.
Bei ausreichender Beladung der Rippenrohre 4 mit PSA wird
die Zufuhr von Reaktionsgas RG zum Kristallisator 1 un
terbrochen. Gleichfalls erfolgt eine Unterbrechung der
Zufuhr des Kühlöls KÖ zu den Rippenrohren 4 bzw. den Roh
ren 39, 40.
Die Rippenrohre 4 und ggf. auch die Rohre 39, 40 werden
nunmehr mit einem Heizöl HÖ beaufschlagt, das eine Tempe
ratur von etwa 170°C besitzt. Aufgrund dieser Temperatur
schmilzt das eine Schmelztemperatur von etwa 131°C auf
weisende PSA von den Rippenrohren 4 und tropft in die
Sammelwanne 6, von wo es über den Abzugsflansch 11 der
Weiterbehandlung zugeführt wird.
Ist das PSA von den Rippenrohren 4 abgeschmolzen, wird
die Zufuhr von Heizöl HÖ wieder gestoppt, dafür Kühlöl KÖ
in die Rippenrohre 4 bzw. die Rohre 39, 40 gepumpt und
nach ausreichender Rückkühlung von neuem Reaktionsgas RG
durch den Kristallisator 1 geleitet.
Bei dem Kühlöl KÖ und dem Heizöl HÖ kann es sich um ein
und dasselbe Fluid handeln, es wird dann nur entsprechend
gekühlt oder aufgeheizt.
In der Fig. 4 ist ein Kristallisator 45 dargestellt, bei
dem oberhalb des aus Doppelrohrschlangen 46 gebildeten
Rippenrohrpaketes 47 eine Einfachrippenrohrschlange 48
angeordnet ist.
Sowohl die Rohrschlangen 46 wie auch die Rippenrohr
schlange 48 sind wiederum in der zuvor beschriebenen
Weise aus Rippenrohren 49 aufgebaut, welche über Rohrbö
gen 50, 50′, 50′′ endseitig miteinander verbunden sind,
wobei die Rippenrohre 49 die Behälterwände 51, 52 gleit
fähig durchsetzen.
Die einlaßseitigen Enden 53 und die auslaßseitigen Enden
54 der Doppelschlangen 46 sind in der Behälterwand 52
festgelegt, wohingegen der Anfang 55 der Rippenrohr
schlange 48 in der Behälterwand 52 und das Ende 56 in der
Behälterwand 51 liegt. Die einlaßseitigen Enden 53, 55
und auch die auslaßseitigen Enden 54, 56 sind durch Scha
len 57, 57′, 58, 58′ abgedeckt, wodurch Zulaufkammern 59,
59′ bzw. Ablaufkammern 60, 60′ gebildet werden.
Wie weithin aus der Fig. 4 zu erkennen ist, liegen die
Rohrbögen in Kompensationskammern 61, 62 und 63. In der
Kompensationskammer 61 liegen sowohl die Rohrbögen 50 der
Doppelrohrschlangen 46 als auch die Rohrbögen 50′ der
Rippenrohrschlange 48. Auf der gegenüberliegenden Seite
des Kristallisators 45 ist die Kompensationskammer 62 für
die Rohrbögen 50 der Doppelrohrschlange 46 vorgesehen.
Die Rohrbögen 50′′ der Rippenrohrschlange 48 sind dagegen
in der Kompensationskammer 63 eingegliedert.
Die Reaktionsgasführung erfolgt bei dem in der Fig. 4
dargestellten Ausführungsbeispiel eines Kristallisators
45 vertikal.
Auch bei dem in der Fig. 5 dargestellten Kristallisator
64 ist ein unteres Rippenrohrpaket 65 aus Doppelrohr
schlangen 66 aufgebaut. Oberhalb des Rippenrohrpakets 65
ist ein aus haarnadelförmigen Rohrschlangen 67 aufgebau
tes Rippenrohrpaket 68 angeordnet. Weiterhin ist in der
Fig. 5 eine gemeinsame Kompensationskammer 69 für die
Rohrbögen 70 der Doppelrohrschlangen 66 bzw. die Rohrbö
gen 70′ der Rohrschlange 67 zu erkennen. Auf der gegen
überliegenden Seite des Kristallisators 64 liegen die
Rohrbögen 70 der Doppelrohrschlangen 66 in einer Kompen
sationskammer 71. Hier sind auch die einlaßseitigen bzw.
auslaßseitigen Anschlüsse 72-75 der Doppelrohrschlangen
66 bzw. der Einfachrohrschlange 67 angeordnet.
Eine weitere Variante eines Kristallisators 76 mit verti
kaler Reaktionsgasführung ist in Fig. 6 dargestellt.
Diese entspricht technisch generalisiert der Darstellung
der Fig. 1, so daß gleiche Bauteile mit gleichen Bezugs
ziffern versehen sind.
Von der Darstellung der Fig. 6 unterscheidet sich der
Kristallisator 77, wie er in der Fig. 7 dargestellt ist,
dadurch, daß die Zulaufkammer 78 und die Ablaufkammer 79
für das Kühlöl KÖ bzw. das Heizöl HÖ auf jeweils gegen
überliegenden Behälterwänden 80, 81 angeordnet sind.
In den Fig. 8 bis 10 ist eine weitere Ausführungsform
eines Kristallisators 82 dargestellt.
Der Kristallisator 82 umfaßt wiederum einen Behälter 83
mit einer Eintrittshaube 84 für das Reaktionsgas RG mit
einem von berippten Rohren 85 durchsetzten Zentralbereich
86 sowie einer Austrittshaube ′87.
In der Darstellung der Fig. 9 ist die unterhalb des Zen
tralbereichs 86 angeordnete Produktsammelwanne 88 mit dem
Abzugsflansch 89 zu erkennen.
Die Rippenrohre 85 liegen in Reihen 90, 91 übereinander
und durchstoßen die Behälterwände 92, 93 gleitfähig.
Durch Rohrbögen 94 sind die Rippenrohre 85 so verbunden,
daß in horizontalen Ebenen verlaufende Rippenrohrschlan
gen 95, 96 gebildet werden.
Die einlaßseitigen Enden 97 und die auslaßseitigen Enden
98 sind in der Behälterwand 93 festgelegt und durch Scha
len 99, 100 abgedeckt, so daß eine Zulaufkammer 101 bzw.
eine Ablaufkammer 102 gebildet werden. Diese erstrecken
sich nach unten über die Behälterwand 93. Über die Flan
sche 103, 104 wird das Kühlöl KÖ oder Heizöl HÖ zu- bzw.
abgeführt. Die Öle KÖ bzw. HÖ werden dabei im Kreuzgegen
strom zum Reaktionsgas RG durch die quer angeströmten
Rippenrohre 85 gepumpt. Die sich im Betrieb einstellende
Längenänderung der Rippenrohre 85 kann sich durch die
gleitfähige Lagerung der Rippenrohre 85 in den Behälter
wänden 92, 93 kompensieren. Hierzu liegen alle Rohrbögen
94 in von Rohrhauben 105, 106 gebildeten Kompensations
kammern 107, 108.
Ein horizontales Bodenblech 109 begrenzt den aus den Rip
penrohren 85 gebildeten Wärmetauscherblock 110 nach un
ten. Das Bodenblech 109 weist mittig Perforierungen 111
auf, durch die das geschmolzene Produkt PSA in die unter
dem Bodenblech angeordnete Produktsammelwanne 88 laufen
kann.
Auch bei dem Kristallisator 82 sind auf den Außenflächen
112-115 der Eintrittshaube 84 bzw. der Austrittshaube 87
der Behälterwände 92, 93 der Produktsammelwanne 88 sowie
der Rohrbogenhauben 105, 106 schlangenlinienförmig ver
legte, unberippte Rohre 116, 117 mit Anschlußflanschen
118, 119 befestigt. Diese Rohre 116, 117 können je nach
Betriebsphase mit Kühlöl KÖ oder mit Heizöl HÖ beauf
schlagt werden.
Durch die horizontale Führung des Reaktionsgases RG er
gibt sich eine einfache Rohrleitungsführung für die Zu
leitung des Reaktionsgases RG, da diese ohne Umlenkung
vorgenommen werden kann.
In der Fig. 11 ist ein Kristallisator 120 dargestellt.
Der Kristallisator 120 sieht eine Kombination von hori
zontal angeordneten Rohrschlangen 121 und vertikal ange
ordneten Rohrschlangen 122 vor. In diesem Falle sind zwei
getrennte Kühlmedienkreisläufe 123, 124 vorgesehen, von
denen der obere Kühlmedienkreislauf 123 die kleinere in
stallierte Kühlfläche besitzt und zur Gasvorkühlung
dient. Im unteren Kühlmedienkreislauf 124 erfolgt die
endgültige Abkühlung mit Produktanfall.
Aus den Fig. 12 bis 14 geht ein weiterer Kristallisa
tor 125 hervor. Bei dem Kristallisator 125 ist die in
stallierte berippte Fläche in zwei Rippenrohrpakete 126,
127 unterteilt, deren vertikal verlaufende Rippenrohr
schlangen 128, 129 zueinander um 90° versetzt angeordnet
sind. Jedes Rippenrohrpaket 126, 127 ist durch eine mit
tig annähernd parallel zu den Rippenrohrschlangen 128
bzw. 129 verlaufende Stützwand 130, 131 unterteilt.
Die Last der Rippenrohrpakete 126 bzw. 127 wird von obe
ren Trägern 132 sowie unteren Trägern 133 aufgenommen.
Die Träger 132, 133 durchtreten das Gehäuse 134 und lie
gen kreuzförmig übereinander. Die Stützwände 130, 131
sind in den die Träger 132, 133 kontaktierenden Bereichen
fest mit diesen verschweißt.
Zur Unterstützung der Rippenrohre 135, 136 dienen Rippen
rohrkammern 137 mit Gasdurchtrittsöffnungen, mittels de
rer die gesamte Traglast auf die Träger 132 bzw. 133 ver
teilt wird. Gleichzeitig übernehmen die Rippenrohrkammern
137 die Distanzierung der Rippenrohre 135, 136. Die Rip
penrohrkammern 137 sind so aufgebaut, daß eine durchge
hende Berippung der Rohre 135, 136 möglich ist und daß
das Reaktionsgas die Rippen umströmen kann.
Weiterhin sind in den Fig. 12 bis 14 die Kompensa
tionskammern 138-141 zu erkennen, in denen die Rohrbögen
142, 143 liegen, welche die Rippenrohre 135 bzw. 136 zu
vertikal verlaufenden durchgehenden Rohrschlangen verbin
den. Die Rippenrohre 135, 136 durchtreten die Behälter
wände 134′ gleitfähig.
Der Kristallisator 125 weist einen annähernd quadrati
schen Querschnitt auf. Oberhalb des Gehäuses 134 ist eine
Gaseintrittshaube 144 für das Reaktionsgas RG angeordnet.
Über die Gasaustrittshaube 145 verläßt das Reaktionsgas
RG den Kristallisator durch den Austrittsflansch 148 wie
der. Der Kühlöl- bzw. Heizölkreislauf wird über die Ein
tritts- bzw. Austrittsflansche 146, 147 geführt. Der Weg
des Kühlöls/Heizöls zwischen den Rippenrohrpaketen 126
und 127 ist durch die Pfeillinie KL mit strichpunktierter
Linienführung dargestellt. Das gewonnene PSA wird über
den Abzugsflansch 149 der Weiterverarbeitung zugeführt.
Sämtliche Außenflächen des Kristallisators 125 sind mit
schlangenlinienförmig verlegten unberippten Rohren 150
versehen, welche mit Kühlöl oder Heizöl beaufschlagt wer
den können.
In den Fig. 12 bis 14 nicht dargestellt ist die bau
seitig vorstehende Tragkonstruktion für den Kristallisa
tor 125. Hierbei kann es sich um eine Betonkonstruktion
handeln, welche auf der Baustelle errichtet wird.
Bezugszeichenliste
1 Kristallisator
2 Behälter
3 Eintrittshaube
4 Rippenrohr
5 Zentralbereich
6 Sammelwanne
7 Eintrittsflansch
8 Austrittsflansch
9 Stirnwand
10 Boden
11 Abzugsflansch
12 Seitenwand
13 Rippenrohrreihe
13′ Rippenrohrreihe
13′′ Rippenrohrreihe
14 Endbereich v. 4
15 Stirnwand
16 Ausnehmung
17 Rohrbogen
18 Rohrschlange
19 einlaßseitiges Ende
20 auslaßseitiges Ende
21 Kompensationskammer
22 Außenfläche v. 9
23 Außenfläche v. 15
24 Rohrbogenhaube
25 Rohrbogenhaube
26 Zulaufkammer
27 Ablaufkammer
28 Deckel
29 Schale
30 Schale
31 Entrittsflansch
32 Austrittsflansch
33 Außenfläche v. 3
34 Außenfläche v. 37 u. 38
35 Außenfläche v. 6
36 Außenfläche v. 24 u. 25
37 Seitenwand
38 Seitenwand
39 Rohr
40 Rohr
41 Anschlußflansch
42 Anschlußflansch
43 Anschlußflansch
44 Anschlußflansch
45 Kristallisator
46 Doppelrohrschlange
47 Rippenrohrpaket
48 Einfachrohrschlange
49 Rippenrohre
50 Rohrbogen
50′ Rohrbogen
50 Rohrbogen
51 Behälterwand
52 Behälterwand
53 einlaßseitiges Ende v. 46
54 auslaßseitiges Ende v. 46
55 Anfang v. 48
56 Ende v. 48
57 Schale
57′ Schale
58 Schale
58′ Schale
59 Zulaufkammer
59′ Zulaufkammer
60 Ablaufkammer
60′ Ablaufkammer
61 Kompensationskammer
62 Kompensationskammer
63 Kompensationskammer
64 Kristallisator
65 Rippenrohrpaket
66 Doppelrohrschlange
67 Einfachrohrschlange
68 Rippenrohrpaket
69 Kompensationskammer
70 Rohrbogen
70′ Rohrbogen
71 Kompensationskammer
72 Anschluß
73 Anschluß
74 Anschluß
75 Anschluß
76 Kristallisator
77 Kristallisator
78 Zulaufkammer
79 Ablaufkammer
80 Behälterwand
81 Behälterwand
82 Kristallisator
83 Behälter
84 Eintrittshaube
85 Rippenrohr
86 Zentralbereich
87 Austrittshaube
88 Produktsammelwanne
89 Abzugsflansch
90 Reihe
91 Reihe
92 Behälterwand
93 Behälterwand
94 Rohrbogen
95 Rippenrohrschlange
96 Rippenrohrschlange
97 einlaßseitiges Ende v. 95 u. 96
98 auslaßseitiges Ende v. 95 u. 96
99 Schale
100 Schale
101 Zulaufkammer
102 Ablaufkammer
103 Flansch
104 Flansch
105 Rohrhaube
106 Rohrhaube
107 Kompensationskammer
108 Kompensationskammer
109 Bodenblech
110 Wärmeaustauscherblock
111 Perforierung
112 Außenfläche
113 Außenfläche
114 Außenfläche
115 Außenfläche
116 Rohr
117 Rohr
118 Anschlußflansch
119 Anschlußflansch
120 Kristallisator
121 Rohrschlange
122 Rohrschlange
123 Kühlmedienkreislauf oben
124 Kühlmedienkreislauf unten
125 Kristallisator
126 Rippenrohrpaket
127 Rippenrohrpaket
128 Rippenrohrschlangen
129 Rippenrohrschlangen
130 Stützwand
131 Stützwand
132 obere Träger
133 untere Träger
134 Gehäuse
134′ Behälterwand
135 Rippenrohr
136 Rippenrohr
137 Rippenrohrkammern
138 Kompensationskammer
139 Kompensationskammer
140 Kompensationskammer
141 Kompensationskammer
142 Rohrbogen
143 Rohrbogen
144 Gaseintrittshaube
145 Gasaustrittshaube
146 Eintrittsflansch
147 Austrittsflansch
148 Austrittsflansch
149 Abzugsflansch
150 Rohr
RG Reaktionsgas
KL Kühlöl-/Heizölkreislauf
KÖ Kühlöl
HÖ Heizöl
PSA Phthalsäureanhydrid
2 Behälter
3 Eintrittshaube
4 Rippenrohr
5 Zentralbereich
6 Sammelwanne
7 Eintrittsflansch
8 Austrittsflansch
9 Stirnwand
10 Boden
11 Abzugsflansch
12 Seitenwand
13 Rippenrohrreihe
13′ Rippenrohrreihe
13′′ Rippenrohrreihe
14 Endbereich v. 4
15 Stirnwand
16 Ausnehmung
17 Rohrbogen
18 Rohrschlange
19 einlaßseitiges Ende
20 auslaßseitiges Ende
21 Kompensationskammer
22 Außenfläche v. 9
23 Außenfläche v. 15
24 Rohrbogenhaube
25 Rohrbogenhaube
26 Zulaufkammer
27 Ablaufkammer
28 Deckel
29 Schale
30 Schale
31 Entrittsflansch
32 Austrittsflansch
33 Außenfläche v. 3
34 Außenfläche v. 37 u. 38
35 Außenfläche v. 6
36 Außenfläche v. 24 u. 25
37 Seitenwand
38 Seitenwand
39 Rohr
40 Rohr
41 Anschlußflansch
42 Anschlußflansch
43 Anschlußflansch
44 Anschlußflansch
45 Kristallisator
46 Doppelrohrschlange
47 Rippenrohrpaket
48 Einfachrohrschlange
49 Rippenrohre
50 Rohrbogen
50′ Rohrbogen
50 Rohrbogen
51 Behälterwand
52 Behälterwand
53 einlaßseitiges Ende v. 46
54 auslaßseitiges Ende v. 46
55 Anfang v. 48
56 Ende v. 48
57 Schale
57′ Schale
58 Schale
58′ Schale
59 Zulaufkammer
59′ Zulaufkammer
60 Ablaufkammer
60′ Ablaufkammer
61 Kompensationskammer
62 Kompensationskammer
63 Kompensationskammer
64 Kristallisator
65 Rippenrohrpaket
66 Doppelrohrschlange
67 Einfachrohrschlange
68 Rippenrohrpaket
69 Kompensationskammer
70 Rohrbogen
70′ Rohrbogen
71 Kompensationskammer
72 Anschluß
73 Anschluß
74 Anschluß
75 Anschluß
76 Kristallisator
77 Kristallisator
78 Zulaufkammer
79 Ablaufkammer
80 Behälterwand
81 Behälterwand
82 Kristallisator
83 Behälter
84 Eintrittshaube
85 Rippenrohr
86 Zentralbereich
87 Austrittshaube
88 Produktsammelwanne
89 Abzugsflansch
90 Reihe
91 Reihe
92 Behälterwand
93 Behälterwand
94 Rohrbogen
95 Rippenrohrschlange
96 Rippenrohrschlange
97 einlaßseitiges Ende v. 95 u. 96
98 auslaßseitiges Ende v. 95 u. 96
99 Schale
100 Schale
101 Zulaufkammer
102 Ablaufkammer
103 Flansch
104 Flansch
105 Rohrhaube
106 Rohrhaube
107 Kompensationskammer
108 Kompensationskammer
109 Bodenblech
110 Wärmeaustauscherblock
111 Perforierung
112 Außenfläche
113 Außenfläche
114 Außenfläche
115 Außenfläche
116 Rohr
117 Rohr
118 Anschlußflansch
119 Anschlußflansch
120 Kristallisator
121 Rohrschlange
122 Rohrschlange
123 Kühlmedienkreislauf oben
124 Kühlmedienkreislauf unten
125 Kristallisator
126 Rippenrohrpaket
127 Rippenrohrpaket
128 Rippenrohrschlangen
129 Rippenrohrschlangen
130 Stützwand
131 Stützwand
132 obere Träger
133 untere Träger
134 Gehäuse
134′ Behälterwand
135 Rippenrohr
136 Rippenrohr
137 Rippenrohrkammern
138 Kompensationskammer
139 Kompensationskammer
140 Kompensationskammer
141 Kompensationskammer
142 Rohrbogen
143 Rohrbogen
144 Gaseintrittshaube
145 Gasaustrittshaube
146 Eintrittsflansch
147 Austrittsflansch
148 Austrittsflansch
149 Abzugsflansch
150 Rohr
RG Reaktionsgas
KL Kühlöl-/Heizölkreislauf
KÖ Kühlöl
HÖ Heizöl
PSA Phthalsäureanhydrid
Claims (24)
1. Kristallisator zur Gewinnung von sublimationsfähigen
Produkten aus der Gasphase,
- - mit einem Behälter (2, 83, 134) mit einem Einlaß (3, 7, 84, 144) und einem Auslaß (8, 87, 145) für ein Reaktionsgas (RG),
- - der Behälter (2, 83, 134) ist von Rippenrohren (4, 49, 85, 135, 136) durchsetzt,
- - die Rippenrohre (4, 49, 85, 135, 136) sind bei in nerer Beaufschlagung mit einem Kühlmedium (KÖ) von einem produktbeladenen Gas (RG) quer angeströmt,
- - das dabei aus dem Gas (RG) abgeschiedene, auf den Rippenrohren (4, 49, 85, 135, 136) abgelagerte Produkt (PSA) ist bei innerer Beaufschlagung der Rippenrohre (4, 49, 85, 135, 136) mit einem Heiz medium (HÖ) von den Rippenrohren (4, 49, 85, 135, 136) abschmelzbar,
- - am Boden des Behälters (2, 83, 134) ist ein Abzug (11, 89, 149) für das abgeschmolzene Produkt (PSA) vorgesehen,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- - die Rippenrohre (4, 49, 85, 135, 136) sind in ih ren Endbereichen in einer Behälterwand (9, 15, 51, 52, 80, 81, 92, 93, 134′) axial beweglich gela gert,
- - die in einer gemeinsamen Ebene benachbarten Rip penrohre (4, 49, 85, 135, 136) sind durch Rohrbö gen (17, 50, 50′, 70, 70′, 94, 141, 142) zu einer durchgehenden Rohrschlange (18, 48, 66, 67, 95, 96, 128, 129) verbunden,
- - die Rohrbögen (17, 50, 50′, 70, 70′, 94, 141, 142) liegen außerhalb des Behälters in Kompensations kammern (21, 61, 62, 63, 69, 71, 107, 108, 138- 140),
- - die zur Umgebung hin gasdichten Kompensationskam mern (21, 61, 62, 63, 69, 71, 107, 108, 138-140) sind jeweils von einer Rohrbogenhaube (24, 25, 105, 106) und der benachbarten Behälterwand (9, 15, 92, 93) gebildet,
- - die Enden (19, 20, 53, 54, 55, 56, 97, 98) der Rohrschlangen (18, 46, 48, 66, 67, 95, 96, 128, 129) sind in einer Behälterwand (9, 51, 52, 93) mediendicht festgelegt.
2. Kristallisator nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die einlaßseitigen
Enden (19, 53, 55, 97) und die auslaßseitigen Enden
(20, 54, 56, 98) der Rohrschlangen (18, 46, 48, 95,
96, 128, 129) jeweils wenigstens in Gruppen zusammen
gefaßt in mindestens eine Zulaufkammer (26, 59, 59′,
78, 101, 146) bzw. in mindestens eine Ablaufkammer
(27, 60, 60′, 79, 102, 147) münden.
3. Kristallisator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die in Rohrbögen be
nachbarten Schenkelenden in der die Kompensationskam
mern begrenzenden Behälterwand befestigte Rohrstücke
gleitfähig durchsetzen.
4. Kristallisator nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die
jeweils nebeneinanderliegenden Rippenrohre (4, 49,
85, 135, 136) um etwa die Hälfte des Abstands ihrer
sich horizontal übereinander erstreckenden Schenkel
in der Höhe zueinander versetzt und bezüglich der
beiden benachbarten Rippenrohre auf Lücke angeordnet
sind.
5. Kristallisator nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Rippenrohre aus im Querschnitt runden Kernrohren mit
umfangseitig festgelegten wendelförmigen Rippen be
stehen.
6. Kristallisator nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß ober
halb des aus den Rohrschlangen (46) gebildeten Rip
penrohrpaketes (47) Rippenrohre (48) U-förmiger Kon
figuration angeordnet sind, deren anschlußseitigen
Enden (55, 56) in einer Behälterwand (51, 52) medien
dicht festgelegt sind, während die Rohrbögen (50′) in
einer Kompensationskammer (61, 63) liegen.
7. Kristallisator nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß auf
den Außenflächen (33-36, 112-115) der Gaseintritts
haube (3, 84), der Behälterwände (37, 38, 92, 93),
der Produktsammelwanne (35, 114) und der die Kompen
sationskammern (21, 107, 108) begrenzenden Rohrbogen
hauben (24, 25, 105, 106) Rohre (39, 40, 116, 117)
zur Beaufschlagung mit dem- Kühlmedium (KÖ) oder dem
Heizmedium (HÖ) verlegt sind.
8. Kristallisator nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die
eintrittseitigen Enden (19, 53, 97) und die austritt
seitigen Enden (98) der Rohrschlangen (18, 46, 48,
66, 95, 139) in derselben Behälterwand (9, 52, 93,
134′) liegen.
9. Kristallisator nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die
eintrittseitigen Enden und die austrittseitigen Enden
der Rohrschlangen in unterschiedlichen Behälterwänden
liegen.
10. Kristallisator nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Behälter (134) eine annähernd quadratische Konfigura
tion besitzt.
11. Kristallisator nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Behälter eine rechteckige Konfiguration besitzt, mit
einem Längenverhältnis der Behälterwände von etwa
3:1.
12. Kristallisator nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Rippenrohre (135, 136) von Stützkörpern (137) unter
fangen sind.
13. Kristallisator nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Behälter von einem Stützgerüst getragen ist.
14. Kristallisator nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Führung des Reaktionsgases (RG) durch das Rippenrohre
paket vertikal erfolgt.
15. Kristallisator nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Führung des Reaktionsgases (RG) durch das Rippenrohr
paket im wesentlichen horizontal erfolgt.
16. Kristallisator nach Anspruch 15, dadurch
gekennzeichnet, daß im Behälter (83) ein
mit mindestens einer Produktablauföffnung (111) ver
sehenes Bodenblech (109) angeordnet ist.
17. Kristallisator nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß ober
halb des aus vertikal angeordneten Rohrschlangen
(122) gebildeten Ripperohrpaketes (124) mindestens
eine horizontal ausgerichtete Rohrschlange (121) an
geordnet ist.
18. Kristallisator nach einem der Ansprüche 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß min
destens zwei aus vertikal ausgerichteten Rohrschlan
gen (128, 129) gebildete Rippenrohrpakete (126, 127)
vorgesehen sind, die zueinander in einer horizontalen
Ebene um 90° versetzt angeordnet sind.
19. Kristallisator nach Anspruch 18, dadurch
gekennzeichnet, daß jedes Rippenrohrpa
ket (126, 127) von einer mittig angeordneten annä
hernd parallel zu den Rohrschlangen (128, 129) ver
laufende Stützwand (130, 131) unterteilt ist.
20. Kristallisator nach einem der Ansprüche 1 bis 19,
dadurch gekennzeichnet, daß Rip
penrohre mit unterschiedlichen Rippenabständen ein
setzbar sind.
21. Kristallisator nach einem der Ansprüche 1 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Abstände zwischen den Rippenrohren unterschiedlich
sind.
22. Kristallisator nach einem der Ansprüche 1 bis 21,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Rippenrohre wenigstens zweier Rippenrohrpakete unter
schiedliche Rippendurchmesser aufweisen.
23. Kristallisator nach einem der Ansprüche 1 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, daß in
die nicht von Rippenrohren besetzten Bereiche des Be
hälters zu Rohrschlangen verbundene unberippte Rohre
eingezogen sind.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995146702 DE19546702C1 (de) | 1995-12-14 | 1995-12-14 | Kristallisator mit Rohrschlangen |
DE29521261U DE29521261U1 (de) | 1995-12-14 | 1995-12-14 | Kristallisator mit Rohrschlangen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995146702 DE19546702C1 (de) | 1995-12-14 | 1995-12-14 | Kristallisator mit Rohrschlangen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19546702C1 true DE19546702C1 (de) | 1997-04-03 |
Family
ID=7780128
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1995146702 Expired - Fee Related DE19546702C1 (de) | 1995-12-14 | 1995-12-14 | Kristallisator mit Rohrschlangen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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CN108721935B (zh) * | 2017-04-14 | 2021-02-09 | 上海泰禾国际贸易有限公司 | 一种用于邻氯苯甲腈生产的捕集装置及工艺 |
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