DE2004328C3 - Bodenkonstruktion für eine Gas-Flüssigkeits-Kontaktierkolonne - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bodenkonstruktion für eine Gas-Flüssigkeit-Kontaktierkolonne in Form eines gewellten Bodens mit mehreren Bodenstufen, bei dem jede Bodenstufe Wellungen mit jeweils einem Scheitel mit einer Fangrinne und einer Abflußrinne aufweist, wobei zwischen Fangrinne und Abflußrinne gelochte 2^r> Schrägflächen angeordnet sind und bei der die einzelnen Bodenstufen untereinander angeordnet sind.

Aus der US-PS 20 51 545 ist eine Bodenkonstruktion der eingangs genannten Art bekannt. Bei dieser bekannten Bodenkonstruktion sind die zwischen Fangrinne und Abflußrinne angeordneten Schrägflächen mit großen Löchern versehen, die aus einer massiven Platte herausgestanzt sind.

Nachteilig bei dieser bekannten Bodenkonstruktion ist, daß die herabströmende Flüssigkeit bei einem ^ geringen Flüssigkeitsdurchsatz ausschließlich auf der Platte der Schrägfläche um die ausgestanzten Löcher herumströmt. Das nach oben durchtretende Gas kommt daher im wesentlichen nur mit der Flüssigkeitsoberlläche in Berührung und tritt nicht durch die Flüssigkeit <o selbst hindurch. Infolgedessen ergibt sich ein schlechter Kontaktierungswirkungsgrad. Wird die Flüssigkeitsmenge so stark erhöht, daß die Flüssigkeit auch über die Löcher in der Schrägfläche hinwegströmt und einen geschlossenen Flüssigkeitsfilm bildet, so besitzt diesier Flüssigkeitsfilm infolge der Lochgröße eine solche Dicke, daß das Gas diese Flüssigkeitsschicht nur blasenförmig durchdringen kann. Auch in diesem Fall erhält man keinen zufriedenstellenden Kontaktierungswirkungsgrad. ^o

Ein weiterer Nachteil bei dieser bekannten Bodenkonstruktion besteht darin, daß die gelochten Schrägflächen nicht lösbar befestigt sind, so daß eine etwaige Reparatur oder die Reinigung der Schrägflächen nur unter relativen Schwierigkeiten durchgeführt werden *>"> kann.

Aus der US-PS 24 70 483 ist eine weitere Bodenkonstruktion für Gas-Flüssigkeit-Kontaktierkolonnen bekannt. Im wesentlichen besteht diese Bodenkonstruktion aus einer einzigen großen abwärts geneigten Siebfläche, die schrägverlaufend zwischen einer Fangrinne und einer Abflußrinne angeordnet ist, welche einander gegenüberliegend an den Wandungen einer Kontaktierkolonne angeordnet sind. Bei dieser bekannten Bodenkonstruktion sind keine Wellungen vorges;ehen. Nachteilig bei dieser Konstruktion ist, daß die Siebfiäche so stabil gebaut werden muß, daß sie die uesamtc Breite der Kontaktierkolonne im wesentlichen freitragend aberbrücken kann. Diese Stabilitätsanforderung hat zur Folge, daß das Sieb nicht so feinmaschig ausgebildet werden kann, wie es für einen hohen Kontaktierungswirkungsgrad erforderlich ist Nachteilig ist ferner, daß sich die großen Siebflächen leicht verwinden können und nur schwer in der Kontaktierkolonne montiert werden können. Wird eine Siebfläche an einer Stelle schadhaft, so ist es erforderlich, die gesamte Siebfläche zu erneuern. Dies ist bei dieser Bodenkonstruktion ein aufwendiger Vorgang, da die Siebflächen nicht lösbar innerhalb der Kontaktierkolonne befestigt sind.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Bodenkonstruktion der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß ein hoher Austauschwirkungsgrad erzielt wird und daß die Herstellung, Zusammenbau und Wartung der Bodenkonstruktion einfacher durchgeführt werden können.

Erfindungsgemäß wrd diese Aufgabe dadurch gelöst daß die gelochten Schrägflächen als feinmaschiges Sieb ausgebildet sind, welches sowohl an der Fangrinne als auch an der Abflußrinne der Wellung lösbar befestigt ist

Aufgrund der Erfindung wird eine Bodenkonstruktion geschaffen, bei der die gelochten Schrägflächen als feinmaschiges Sieb ausgebildet sind, wodurch ein hoher Austauschwirkungsgrad erzielt wird. Aufgrund der Wellung der Bodenkonstruktion ergibt sich auch eine ausreichende Stabilität Dadurch, daß die als feinmaschige Siebe ausgebildeten gelochten Schrägflächen sowohl an der Fangrinne als auch an der Abflußrinne der Wellung lösbar befestigt sind, wird zum einen die Herstellung der Bodenkonstruktion erleichtert und zum anderen ergeben sich beim Einbau und bei der Wartung der erfindungsgemäßen Bodenkonstruktion keine Schwierigkeiten.

Bei der erfindungsgemäßen Bodenkonstruktion kann das Gas die mit einem Flüssigkeitsfilm überzogenen feinmaschigen Siebe durchströmen, während die Flüssigkeit in Form eines dünnen Films an dem schräg abfallenden Sieb in die Abflußrinne fließt. Dadurch ergibt sich eine besonders wirkungsvolle Kontaktierung des Gases mit der Flüssigkeit

Der Widerstand für ein Gas beim Durchdringen eines dünnen Flüssigkeitsfilms ist wesentlich geringer als beim Durchströmen von Gasblasen durch eine Flüssigkeitsschicht. Der Druckabfall innerhalb der Gas-Flüssigkeits-Kontaktierkolonne kann daher auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden. Die erfindungsgemäße Bodenkonstruktion kann an Laständerungen nur durch Änderung der Dicke des Flüssigkeitsfilms angepaßt werden, wodurch der Kontaktierungswirkungsgrad kaum beeinflußt wird. Bei der erfindungsgemäßen Bodenkonstruktion treten keine ungünstigen Erscheinungen, wie Flüssigkeits-Gegenstrom, auf, wie dies bei bekannten Bodenkonstruktionen bei Erhöhung des Aufwärts-Gasstroms der Fall ist Selbst wenn die erfindungsgemäße Bodenkonstruktion bei einer Anlage ohne Fallrohre eingesetzt wird, strömt die Flüssigkeit kontinuierlich in Form eines dünnen Films abwärts und fließt nicht auf einmal herab, so daß auf dem Boden keine Flüssigkeit zurückbleiben würde.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen lotrechten Schnitt durch eine Ausführungsform nach der Erfindung,

Fig. 2 einen lotrechten Schnitt durch eine andere Ausführungsform nach der Erfindung,

Fig.3 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Bodenkonstruktion, die bei einer Gas-Flüssigkeit-Konta'-tierkolonne mit Fallrohren eingebaut ist, und

Fig.4 einen im vergrößerten Maßstab gehaltenen Schnitt längs der Linie A-A in F i g. 3.

Gemäß F i g. 1 weist jede Wellung eines gewellten Bodens jeder Bodenstufe jeweils einen Scheitel 1 mit einer Fangrinne 4 und einer sich daran anschließenden Schrägfläche 2 auf, wobei beide Teile durch Schraubbolzen 6 miteinander verbunden sind. Die Schrägfiäche 2 besteht aus eiiu'sn feinmaschigen Sieb 7, welches aus Draht oder einem Kunstharzmaterial hergestellt sein kann, das auf einen entsprechend geformten Rahmen aufgespannt ist Der Bodenabschnitt jeder Wellung besteht aus einer Abflußrinne 3, die mittels Schraubbolzen 8 mit einem benachbarten Sieb verbunden ist An der Unterfläche der Abflußrinne 3 ist eine zweckmäßige Anzahl von öffnungen 5 vorgesehen, welche die Flüssigkeit in Abwärtsrichtung durchströmen lassen. Obgleich in den Zeichnungen Schraubbol^en zur Verbindung der Bauteile dargestellt sind, können selbstverständlich auch andere Befestigungselemente verwendet werden.

Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Böden jeder Bodenstufe derart reihenweise untereinander angeordnet, daß sich der Scheitel des unteren Bodens unmittelbar unter der darüberliegenden Abflußrinne 3 befindet Bei dieser Ausführungsform sind keine Fallrohre vorgesehen, und die Flüssigkeit wird von außerhalb des Rieselturmes unmittelbar zur Fangrinne 4 jo am Scheitel 1 der obersten Bodenstufe zugeführt, wobei die Flüssigkeit am Scheitel überfließt und in Form eines gleichmäßig dünnen Filmes längs der Oberfläche jeder Schrägfläche 2 herabströmt, um in die Abflußrinne 3 zu fließen. Während die Flüssigkeit in Form eines Filmes J5 herabfließt, strömt das die Flüssigkeit kontaktierende Gas von innerhalb des Siebes 7 der Schrägflächen 2 aus und kontaktiert die Flüssigkeit, wobei es den Flüssigkeitsfilm durchdringt. Die in die Abflußrinne 3 eintretende Flüssigkeit tritt aus den öffnungen 5 an der Unterfläche aus und fließt auf den Scheitel der nächstunteren Bodenstufe. Eine derart aus aufeinanderfolgenden Böden bestehende Vorrichtung eignet sich wirkungsvoll beispielsweise für die Rektifikation bzw. Umdestillation von Flüssigkeit oder die Absorption von Gas.
F i g. 2 zeigt eine gegenüber F i g. 1 geringfügig abgewandelte Ausführungsform der Erfindung, bei welcher jedes Sieb 12 demjenigen von F i g. 1 entspricht, während der Scheitel 11 keine Fangrinne aufweist. Die öffnungen 15 zum Abfließen der Flüssigkeit befinden sich zu beiden Seiten der Abflußrinne 13, während sie bei der Abflußrinne 3 gemäß F i g. 1 auf deren Mittellinie liegen. Wie aus F i g. 2 hervorgeht, sind die Böden so angeordnet, daß die Scheitel der unteren Bodenstufe gleichzeitig den Mittelbereich des Zwischenraumes zwischen einander benachbarten Abflußrinnen verschließen. Ähnlich wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 verweilt die an der Oberfläche des Siebes herabfließende und vom Gas durchströmte Flüssigkeit in den Abflußrinnen und tritt dann diagonal über die am Boden zu beiden Seiten der Abflußrinne vorgesehenen öffnungen 15 auf die abfallenden Schrägflächen des Scheitels 11 der darunter angeordneten Bodenstufe aus, um in Form eines gleichmäßig dünnen Films herabzufließen und den soeben beschriebenen Vorgang zu wiederholen.

Die Fi g. 3 und 4 zeigen schematisch die Anwendung der erfindungsgemäßen Bodenkonstruktion bei einem Rieselturm mit Fallrohren. Bei dem in F i g. 4 im Schnitt veranschaulichten Boden strömt die durch ein herkömmliches Fallrohr 39 zugeführte Flüssigkeit in eine an der Bodenoberseite vorgesehene Fangrinne 31, aus welcher sie über zu beiden Seiten an deren Unterseite vorgesehene öffnungen 34 austritt, um in Form eines gleichmäßig dünnen Filmes an der Oberfläche des feinmaschigen Siebes 32 herabzufließen und von einer Abflußrinne 33 aufgefangen zu werden, von wo aus die Flüssigkeit über ein Endstück 35 zum Fallrohr der nächstunteren Bodenstufe abgeführt wird.

Die erfindungsgemäße Bodenkonstruktion besitzt nicht nur einen hohen Kontaktierungs-Wirkungsgrad infolge des Durchströmens eines dünnen Flüssigkeitsfilms, sondern bietet auch eine ausreichende Siebfläche und ermöglicht einen geringen Abstand zwischen den Bodenstufen, und zwar insbesondere bei einer Anordnung ohne Fallrohre gemäß F i g. 1 und 2. Die Gas-Flüssigkeit-Kontaktierung kann in diesem Fall in einer Kontaktierkolonne geringer Bauhöhe und kleinen Volumens durchgeführt werden. Da außerdem der Gesamtaufbau der Bodenkonstruktion einfach ist, sind auch Herstellung, Zusammenbau und Instandsetzung jedes Teils sehr einfach.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Bodenkonstruktion für eine Gas-Flüssigkeit-Kontaktierkolonne in Form eines gewellten Bodens mit mehreren Bodenstufen, bei dem jede Bodenstufe Wellungen mit jeweils einem Scheitel mit einer Fangrinne und einer Abflußrinne aufweist, wobei zwischen Fangrinne und Abflußrinne gelochte Schrägflächen angeordnet sind und bei der die einzelnen Bodenstufen untereinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die gelochten Schrägflächen als feinmaschiges Sieb (7) ausgebildet sind, welches sowohl an der Fangrinne (4) als auch an der Abflußrinne (3) der Wellung lösbar befestigt ist. '