DE2005295A1 - Fullkorpermaterial fur Destinations und Rektifikationskolonnen - Google Patents
Fullkorpermaterial fur Destinations und RektifikationskolonnenInfo
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- DE2005295A1 DE2005295A1 DE19702005295 DE2005295A DE2005295A1 DE 2005295 A1 DE2005295 A1 DE 2005295A1 DE 19702005295 DE19702005295 DE 19702005295 DE 2005295 A DE2005295 A DE 2005295A DE 2005295 A1 DE2005295 A1 DE 2005295A1
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Description
Albright & Wilson Limited, Oldbury, bei Birmingham.
Warwickshire (Großbritannien)
Füllkörpermaterial fi£r Destillat ions- und Rektifikationskolonnen
"*
Die Erfindung bezieht sich auf ein Füllkörpermaterial
für Destillations- und Rektifikationskolonnen, das insbesondere für die Destillation bei unteratmosphÄrischem
Druck geeignet ist.
In der Praxis der Destillation besteht häufig die
Notwendigkeit, eine Substanz bei einer Temperatur unterhalb ihres Siedepunktes bei atmosphärischem
Druck zu destillieren. Dies geschieht dadurch, daß die Destillation bei einem geeigneten unteratmosphärischen
Druck durchgeführt wird.
Bei einem solchen Vorgehen ist es jedoch erforderlich,
daß das in der Kolonne verwendete FüllkörpermaterLaI
dem strömenden Gas keinen so hohen Widerstand entgegensetzt,
daß es unmöglLch wird, Destillat in annehmbaren
Mengen In der Zeiteinheit zu entnehmen, ohne daß der Druck am Boden der Des t Lila tlonavorr Lc h-
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tung und infolgedessen auch die Temperatur ihres Inhaltes über das festgelegte Maximum gesteigert zu
werden brauchen. Gleichzeitig erfordern die normalen Bedürfnisse für ein wirksames Fraktionieren, daß das
Füllkörpermaterial, das rückfließende flüssige Konden
sat, so gleichmäßig wie möglich über dessen Fläche, d. h. ohne Kanalbildung, verteilt und daß es eine
gute Berührung zwischen dem aufsteigenden Dampf und dem abwärtsfließenden Kondensat gewährleistet.
In einem gewissen Maß sind diese beiden Gruppen von Forderungen miteinander unvereinbar. Mit anderen Worten,
die fraktionierende Wirkung von Füllkörpern kann nicht Über einen gewissen Punkt hinaus gesteigert
werden, ohne daß ihr Gasströmungswiderstand und somit auch ihre Neigung, das Betriebsdruckdifferential entlang
der Höhe der Säule, in der sie verwendet werden, zu erhöhen, zunimmt.
Bisher werden bei Destillationsvorgängen, wenn es besonders darauf ankommt, den Druckabfall entlang der
Höhe der Kolonne auf einem Mindestmaß zu halten, als Füllkörper gewöhnlich eine Anzahl von Einzelplatten
aus Drahtgewebe, gelochtem Metall oder Streckmetall in vertikaler Anordnung in der Kolonne, d. h. mit zu
der Zylinderachse der Kolonne parallelen Ebenen, verwendet. Diese Platten oder Tafeln sind entweder gegen
einander verriegelt oder einander so schneidend oder auch gewellt angeordnet, daß sie vertikale rohrartige
Kanäle bLlden, oder sie sind stattdessen in zylindrischen
Abschnitten zusammengebaut, deren jedejr aus
einer Anzahl von parallelen, vertikalen PLatten Ln
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gleichen Abständen zusammengesetzt ist , und die ,
Abschnitte sind übereinander montiert und gegebenenfalls derart* daß die Ebenen der Platten in jedem
Abschnitt zu denjenigen der Platten in den anschliessenden
Abschnitten unter rechtem Winkel s.tehen.
Derartige Anordnungen führen zu einem äußerst niedrigen
Druckabfall entlang der Höhe der Säule während des Destillierens, dies geht jedoch in gewissen
Maß auf Kosten der Wirksamkeit der Fraktionierung, da das. rücklauf ende flüssige Kondensat nur ungleichmäßig
über die Platten.verteilt wird. Andere Arten von Niederdruck-Füllkörpern, beispielsweise die sogenannte
"Spray-Pack"*-Füllung bedienen sich ähnlicher
einzelner Platten oder Tafeln aus Drahtgewebe, gelochtem Blech oder Streckmetall in der Form von Labyrinthen
oder Waben, die in bezug auf die Vertikale asymmetrisch angeordnet sind. Dies erhöht zwar die Wirksamkeit der'Fraktionierung, führt jedoch andererseits
zu einer Erhöhung des Druckabfalls in der Kolonne während des Betriebes. .
Ein Typ von lochmetallplatten, der sieh in solchen bekannten Konstruktionen als nützlich erwiesen hat,
ist das als "Streckmetall" bekannte Material. Dieses wird hergestellt, indem ein regelmäßiges Muster von
parallelen Reihen von Schlitzen in eine ebene Metällblechplatte geschnitten wird und dann auf
jede Reihe in der Ebene der Platte in einer Richtung
unter rechtem Winkel zur Richtung der Schlitze ein Zug ausgeübt wird. Auf diese Weise wird die Blechtafel
: ; . ' .-4- - ' '
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zu einer maschenartigen Streifenanordnung gestreckt, die annähernd rautenförmige Öffnungen aufweist, deren
längere Diagonalen oder deren "Maachenlänge" von der
Länge der ursprünglich geschnittenen Schlitze, und deren kürzere Diagonalen oder deren "Maschenbreite"
von der Größe der ausgeübten Zugspannung bestimmt ist. Dieses Strecken hat ferner zur Folge, daß die
rautenförmigen Ebenen der Maschenstränge durchwegs unter einem Winkel gegen die Ebene der ursprünglich
ungestreckten Tafel geneigt sind. Streckmetall hat auf diese Weise also eine Fläche, die sich in drei Dimensionen
erstreckt, und dies erleichtert die Verteilung der Flüssigkeit über diese.
Eine typische Streckmetalltafel ist in Fig. 1 veranschaulicht, diefeine perspektivische Darstellung eines
Ausschnittes aus einer solchen Tafel mit einer Anzahl von übereinstimmenden Öffnungen 1 zeigt. Eine Maschenlänge
ist durch die Maßlinie L, eine Maschenbreite durch die Maßlinie S gekennzeichnet. Jede öffnung 1
ist von vier Maschenwänden 2A, 2B, 3A, 3B an der oberen linken, der oberen rechten, der unteren linken
bzw. der unteren rechten Seite begrenzt. Die Maschenwände 2A, 2B bilden den Strang 2, und die Maschenwände
3A, 3B bilden den Strang 3. Die Stränge 2 und 3 treffen an dem Strangknoten 4 mit Strängen zusammen,
die benachbarte Löcher 1 begrenzen. Die Maschenwände liegen nicht in der Mittelebene der Tafel,
sondern sind gegenüber dieser geneigt und geringfügig in solcher Weise verwunden, daß, für den Betrachter
der Zeichnung, die unteren Hälften 4B der Strangknoten 4 geringfügig konkav und die oberen
Hälften 4A geringfügig konvex gekrümmt sind. Der
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Strangknoten 4 als Ganzes ist zur Mittelebene der
Tafel schräg angeordnet, sein oberer Rand befindet
sich, für den Betrachter der Zeichnung, oberhalb und der untere unterhalb derselben.
Die Erfindung schafft nun eine Destillationskolonne,
die die Vorteile einer hohen Wirksamkeit beim Fraktionieren und eines niedrigen Widerstandes gegenüber
einer Gasströmung in sich vereinigt. Gemäß der Erfindung ist ein Füllkörpermaterial für eine Destilla- ·
tionskolonne gekennzeichnet durch eine Anzahl von
Doppelplatten, deren jede aus zwei Streckmetalltafeln besteht, die Rücken an Rücken aneinander tefestigt
sind, so daß die Strangknoten jeder dieser '"..-Tafeln zentral über den Öffnungen der anderen Tafel
liegen und die Stränge jeder Tafel, die von der Mittelebene der Doppelplatte auswärts vorspringen,
unterhalb der von diesem Strang begrenzten Öffnung
liegen.
Die Erfindung schafft ferner eine Destillationskolonne, die als Füllkörper eine Anzahl der Doppelplatten laut
obiger Beschreibung enthält. Die Doppelplatten in der , neuen Destillierkolonne können einander kreuzend,
in unregelmäßiger Lage, und gegeneinander verriegelt oder derart gewellt sein, daß sie vertikale, rohrförmige
Kanäle bilden, oder sie können in einer Labyrinthoder Wabenformat Lon angeordnet sein, wie die bekannten Typen von KolonnenfülLkörpern, vorzugiJW8i.se auid
π Lr jedoch Ln dnc Kolonne Ln vertikal abwochijo Lnclan
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L btsi'iäohf! int .wemmt Liehen gle Loh ύαν Δα ι Kolcuiruj
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ist, wobei jeder Abschnitt eine Anzahl von vertikalen, parallel und in gleichen Abständen voneinander
liegenden Doppelplatten aufweist, die zu den Platten in den anschließenden Abschnitten unter rechtem
Winkel stehen.
Das Material des Streckmetalls kann ein beliebiges geeignetes Metall oder eine Legierung sein, die von
den zu destillierenden Substanzen benetzt werden. Für zahlreiche Anwendungsfälle ist rostfreier Stahl
geeignet.
Die beste Maschenausbildung des Streckmetalles zur
Verwendung bei den Doppelplatten gemäß der Erfindung ist normalerweise ähnlich der von Streckmetalltafeln,
wie sie bei den oben beschriebenen, bisher bekannten Typen von Füllkörpern einzeln verwendet
werden, hängt jedoch im allgemeinen von der Viskosität und der Netzfähigkeit der verwendeten Destillate
sowie von den in einem gegebenen Fall verwendeten Temperaturen, Drücken und Destillationsgeschwindigkeiten
ab. Es wird angenommen, daß die Wirksamkeit, mit der diese räumliche Ausbildung einen abwärts gerichteten
FLüs3LgkeLt3strom zu verteilen vermag und mit der alo eine Lnntge Berührung des aufsteigenden
Dampfes mit dem Flüssigkeitsstrom herbeiführt, Ln hohoin Maße der Vürte)LLung von Metali rund um die
rau tem for ml go n Üffnungon an .jorier 3elt8 der Platte
:ίι vyrdfi'ikoti l.-j fc. Da :1lh untorori äußeren Strände,
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BAD ORIGINAL
1 C 3 8 3 5 ·■ ": ' 4 S
Strangknoten der dahinterliegenden Platte blockiert
sind, können die Öffnungen in gewissem Maße als Sperren oder Stauwehre für die abwärtsatrömende
Flüssigkeit wirken, die über die Außenseite der Platte entlang der Metallstränge der Maachenanordnung
fließt.. In den·einzelnen öffnungen aammeln sich
daher seichte Tümpelehen der Flüssigkeit an, denen dauernd Flüssigkeit zufließt und die an beiden Seiten
überfließen. Diese 'Flüsaigkeitsänaammlungen
aollten so seicht wie möglich sein, so daß nicht
eben nur eine Oberflächenschicht, sondern ihr gesamtes
Volumen kontinuierlich ausgetauscht wird.
Wenn darüber hinaus, wie dies vorzugsweise der Fall ist, die Strangknoten hinter den Öffnungen von etwas
kleinerer Fläche sind als die Öffnungen selbst, befinden sich hinter jeder Öffnung zwei oder mehrere
von den Kanten der Stränge der dahinterliegenden
Platte gebildete Lippen, die ein Stück in das betreffende Loch hineinragen. Es ist anzunehmen, daß
das Vorhandensein dieser vorspringenden Teile zur Verteilung und zum Vermengen der abwärtsfließenden
Flüssigkeit beiträgt, da sie diese veranlassen, zwischen den beiden Tafeln der Platte langsam hindurchzusickern. Ea hat sich auch gezeigt, daß die
wirksamsten unter den Füllkörpern gemäß der Erfindung
Öffnungagrößen haben, die geeignet sind, die abwärtsströmende Flüssigkeit zu veranlassen, über
einer möglich at- großen Fläche der Tafeln und mindestens
über deren achärferen Ecken einen Film zu
bilden. Diese Filme fördern auch die Flüaaigkeitsverteilung
und die. Berührung zwischen Dfcmpf und Flüssigkeit.
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Im Hinblick auf das Gesagte kann geschlossen werden,
daß die wichtigen Merkmale, denen die Wirksamkeit der neuen Füllkörper zu verdanken ist, unter anderem
die Stränge von ausreichender Breite, die der Flüs-
Fläche
sigkeit eine nennenswerte/darbieten, über die diese fließen kann, sowie die Öffnungen sind, in denen bzw. über die die Flüssigkeit Ansammlungen bzw. Filme bilden kann. Wie bereits erwähnt, sind die zur Schaffung dieser Bedingungen erforderlichen Abmessungen je nach den gegebenen Betriebsgrößen, beispielsweise der Oberflächenspannung und der Viskosität des Kondensates, verschieden, jedoch wurde eine sehr wirksame Flussigkeitsverteilung in zahlreichen Systemen unter Verwendung von Doppelplatten erzielt, deren Täfeln eine Maschenbreite von ca. 3,15 mm (1/8") und deren Maschenlänge ca. 10 mm (0,4") beträgt, und deren Öffnungsfläche, gesehen unter rechtem Winkel zur Tafel, ca. 50 ^ der gesamten Tafelfläche und die Dicke der Tafeln ca. 0,25 mm (0,01") beträgt. Von diesen Merkmalen ist jedes einzelne, und sind vorzugsweise alle, bevorzugt.
sigkeit eine nennenswerte/darbieten, über die diese fließen kann, sowie die Öffnungen sind, in denen bzw. über die die Flüssigkeit Ansammlungen bzw. Filme bilden kann. Wie bereits erwähnt, sind die zur Schaffung dieser Bedingungen erforderlichen Abmessungen je nach den gegebenen Betriebsgrößen, beispielsweise der Oberflächenspannung und der Viskosität des Kondensates, verschieden, jedoch wurde eine sehr wirksame Flussigkeitsverteilung in zahlreichen Systemen unter Verwendung von Doppelplatten erzielt, deren Täfeln eine Maschenbreite von ca. 3,15 mm (1/8") und deren Maschenlänge ca. 10 mm (0,4") beträgt, und deren Öffnungsfläche, gesehen unter rechtem Winkel zur Tafel, ca. 50 ^ der gesamten Tafelfläche und die Dicke der Tafeln ca. 0,25 mm (0,01") beträgt. Von diesen Merkmalen ist jedes einzelne, und sind vorzugsweise alle, bevorzugt.
Da jede Reihe von Schlitzen in dem Streckmetall getrennt gestreckt wurde, kann es vorkommen, daß die
Maschenbreiten der Öffnungen von Reihe zu Reihe über die Tafel hinsichtlich Richtung und Streckung variieren.
Aus diesem Grund ist es zweckmäßig, die Doppelplatten aus zwei Hälften einer einzigen Streckmetalltafel
aufzubauen, die in einer Linie in Richtung der Maschenbreite gefaltet und zerschnitten wird und
deren Hälften dann gegeneinander in der gleichen
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Richtung in einem eben ausreichenden Maß verschoben werden, so daß die Maschen in der beschriebenen Weise ineinandergreifen.
Die beiden Tafeln der Doppelplatten können in einer be-'4
liebigen Art, die sich als geeignet erweist, zusammengehalten werden, da sie jedoch ineinandergreifen, ist
der Aufwand für zusätzliche Befestigungsmittel normalerweise
gering. Normalerweise wird jede geeignete Einrichtung
ausreichen, um die gebildeten Doppelplatten in der gewählten Anordnung zu befestigen oder zusammenzubauen,
und dies kann beispielsweise in Form eines Labyrinthes,
eines Gitters oder abwechselnder Abschnitte von unterschiedlich ausgerichteten parallelen Platten
geschehen, wie oben beschrieben. Die bisher verwendeten
Verfahren zum Befestigen ähnlicher Anordnungen aus einzelnen Streekme ta 11p la tt en reichen gewöhnlich aus. Vorzugsweise
können die Doppelplatten in der Kolonne in vertikal abwechselnden Zylinderabschnitten mit parallelen, vertikalen Platten und mit von Abschnitt zu Abschnitt
rechtwinkelig gegeneinander versetzten Platten, angeordnet sein. Um die zusammengebauten Platten in '
Abständen voneinander zu halten, können in jede einzelne Tafel seichte, becherförmige Erhebungen eingepreßt werden, so daß, wenn zwei Tafeln zur Bildung einer Doppelplatte ineinandergreifend zusammengebaut werden, die
Erhebungen je zweier Platten iibereinanderliegen, jedoch
in entgegengesetzte Richtungen auswärts vorspringen. Ψβχιη dann Doppelplatten aneinander ge legt werden, stossen
diese Vorsprünge aneinander an und halten die Doppelplatten im Abstand voneinander. Die Anordnung
kann dann eLrifach dadurch befestigt werden, daß eine
Tragatango durch Ln den Platten an den Mittelpunkten
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der Vorsprünge vorgebohrte Löcher gesteckt wird und die Außenseiten der äußeren Platten mittels die
Stange umgreifender Sicherungen in ihren Stellungen gehalten werden. Wahlweise können zylindrische Abstandhalter
anstatt der Vorsprünge verwendet werden, um die Platten in der gewünschten Weise getrennt zu
halten.
Die Füllkörper gemäß der Erfindung sind derb und halten mechaniache Reinigung, beispielsweise mittels
Bürsten, aus, gegenüber welchen die bisherigen Niederdruckfüllkörper zu empfindlich sind.
Eine Doppelplatte gemäß der Erfindung wird nun beispielsweise anhand der Fig. 2 und 3 der Zeichnung beschrieben,
von denen Fig. 2 eine perspektivische Darstellung und Fig. 3 eine schematische Schnittdarstellung
entlang der Linie X-Y in Fig. 2 ist.
Die dargestellte Doppelplatte besteht aus zwei gleichen Streckmetalltafeln 5» 5' von dem oben anhand
der Fig. 1 beschriebenen Typ, die Rücken an Rücken derart aneinandergelegt sind, daß die Strangknoten
jeder Tafel den Öffnungen der anderen Tafel gegenüberstehen. Die Doppelplatte ist also um ihre Mittelebene,
von einem seitlichen Versatz abgesehen, symmetrisch und hat bei Betrachtung von beiden Seiten das gleiche
Aussehen.
In tier Zeichnung erscheint dLo Tafel 5' hinter der
1LVi Γι» L 5, (Uo Strarigknofcan 4' der T:-ifol 51 α lud hLn-Lor
tion üffmm^tm I dtir TafuL r>, ,iuritrifioh aiui^n-
■ ' BAD ORIGINAL 1 f) 9 8 ·! S / I 3 A O
richtet, sichtbar. Die Strangknoten 41 sind dabei
etwas kleiner als die Öffnungen 1, so. daß durch die
Platte hindurchgehende Spalte, wie bei 6, 7 und 8 angedeutet, gebildet sind. Diese Spalte werden eigentlich
durch die Überlappung der Öffnungen 1 und 1' der
beiden Tafeln 5 und 5f gebildet. Die Spalten 6 und 7
liegen an den beiden Enden der langen Diagonalen der Öffnungen 1 (an den Enden der Maschenlänge) und die
Spalte 8 liegt an den (für den Betrachter der Zeichnung) unten liegenden Enden der kurzen Diagonalen der
Öffnungen (der Maschenbreite). Die Strangknoten 4 der
Tafel 5 sind gegen die Normale geneigt, ihre oberen Hälften 4A liegen vor den unteren Hälften 4B. Die
Strangknoten 41 der hinteren Tafel 5V sind in ähnlicher
Weise, jedoch entgegengesetzt, gegen die Normale geneigt, d. h., ihre oberen Hälften 4A1 liegen hinter
ihren unteren Hälften 4B' (für den Betrachter der Zeichnung).
Auf diese Weise bilden die oberen Hälften 4A der
Strangknoten/und die unteren Hälften 4Bf der Strangknoten
4'vorspringende lippen, die die Spalte 8 begrenzen.
Eine ähnliche Anordnung besteht an der Hinterseite der Platte für die unteren Hälften 4B der Strangknoten
4 und die oberen Hälften 4A1 der Strangknoten 4'.
Die Erfindung wird nun anhand des folgenden Beispiels
erläutert*
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Eine Destillierkolonne von ca. 900 mm (3 ft.) Höhe und einem Innendurchmesser von ca. 100 mm (4") besteht
aus Glas und ist an allen geflanschten Fugen unter Verwendung zusammengepreßter Asbestdichtungen
mit Polytetrafluoräthyleneinsätzen abgedichtet. Die
Kolonne war mit zylindrischen Pill lkörperabschnit ten
von ca. 100 mm (4·") Durchmesser und ca. 100 mm (4")
Höhe ausgerüstet» von denen jeder aus einer Anzahl paralleler, vertikaler Doppelplatten gemäß der Erfindung
mit einem gleichmäßigen Mittelpunktabstand von ca. 7»9 mm (5/16") bestand. Die Platten waren durch
Abstandhalter in Form von Beilegscheiben zwischen benachbarten Platten in ihren Stellungen gehalten.
Jeder Abschnitt war mittels zweier Stangen starr gehalten, die durch jeden Satz von Abstandhaltern
und Platten hindurchgeführt waren und an jedem Ende mittels Muttern und Beilegscheiben befestigt waren.
Die verwendeten Doppelplatten waren von der anhand der Fig. 2 und 3 der Zeichnungen beschriebenen Art
und bestanden aus zwei Streckmetalltafeln mit einer Maschenbreite S von ca. 3,15 mm (0,125") und einer
ca.
Maschenlänge L von/10 mm (0,4") mit einer lichten Fläche (unter rechtem Winkel zu den Tafeln sichtbaren Öffnungsfläche) von ca. 50 fo der gesamten Tafelfläche und mit einer Gesamtdicke von ca. 0,25 mm (0,01").
Maschenlänge L von/10 mm (0,4") mit einer lichten Fläche (unter rechtem Winkel zu den Tafeln sichtbaren Öffnungsfläche) von ca. 50 fo der gesamten Tafelfläche und mit einer Gesamtdicke von ca. 0,25 mm (0,01").
Die Fiillkörperabschnitte wurden in die Kolonne derart
eingesetzt, daß die Ebenen der Doppelplatten in
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jedem der Abschnitte unter rechtem Winkel zu den
Ebenen der Doppelplatten in den benachbarten Abschnitten
lagen.
Die beschriebene Kolonne wurde an eine Blase mit
20 1 Inhalt angeschlossen, die als Aufkocher.diente und die eine Lösung von 10 Mol/$ 2-Methy!naphthalin
in n-Decanol enthielt, die beide eine Reinheit von
mehr als 98 fo hatten. Der Aufkocher wurde mittels
eines elektrischen Heizmantels erhitzt. Oberhalb und unterhalb des Kolonnenabschnittes angebrachte Riickfluß-Anschluöstücke
ermöglichten das Sammeln der rücklaufenden Flüssigkeit und deren Verteilung auf
die Füllkörperpackung im Falle.des oberen Anschluß-'
stttckes und dessen Hindurchführung durch einen Aufkochleistungsmesser
im Falle des unteren Anscblußstückes. An jedem Rückfluß-Anschlußstück war eine
Temperaturmeßstelle (thermo well) angeschlossen. Oberhalb und unterhalb des mit Füllkörpern ausgerüsteten
Abschnittes befanden sich Druckanschlüsse, die an ein schräg geneigtes Manometer angeschlossen
waren, und der obere Anschluß war außerdem an ein McLeod-Manometer angeschlossen, das den absoluten
Druck am oberen Ende der Füllkörperanordnung maß. Der am oberen Ende der-^Kolonne austretende Dampf
wurde mittels zweier großer Prlmär-Rohrscblangenkondensatoren
mit umgewälztem Wasser von 400C kondensiert.
Wasser von 400G war erforderlich, um zu verhindern,
daß sich 2-Methylnaphthalin an den Rohrechlangen verfestigt. Ein kleiner Sekundär-Kondensator,
der mit Leitungswasser gespeist war, war. :
oberhalb der Primärkondensatoren angebracht, um die
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„■ ■ ν ... . _U:_
f..
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Vakuumpumpe zu schlitzen, die am oberen Ende des Sekundärkondensators über einen Behälter angeschlossen
war.
Das Vakuum in der Kolonne wurde durch ein feines Nadelventil gesteuert, das eine geringfügige Menge
Luft in die Vakuumleitung zwischen der Pumpe und dem Behälter einließ.
Im oberen Rückfluß-Anschlußstück war eine obere Probenentnahmestelle, und an dem Flussigkeits-Rücklaufrohr
von dem Aufkochleistungsmesser war eine untere Probenentnahmestelle angeordnet. Ein einziges
horizontales Rohr, das als Sprühverteiler verwendet wurde und gegenüber dem obersten Füllkörperelement
um 90° verdreht war, verteilte die Flüssigkeit für den Rückfluß über die Füllkörperanordnung.
Die ganze Kolonne unterhalb der Kondensatoren war isoliert, und der Kolonnenabschnitt und das obere
Rückflußanschlußstück waren für adiabatischen Betrieb von außen beheizbar.
In den Aufkocher wurde zur Förderung eines gleichmäßigen Siedens Stickstoff in geringen Mengen eingelassen.
Vor jedem Betrieb wurde die Füllkörperanordnung vorbespült, und dann wurde der Erhitzer des Aufkochers
annähernd auf die erforderlich· Aufkochleistung eingestellt.
Die Messung der Temperaturen an den Temperaturme Set eilen, die Entnahme der Proben an den
BAD ORIGINAL
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Probenentnahmestellen und die Messungen des Druckabfalles
und der Aufkochleistung wurden alle halben
Stunden vorgenommen, bis das Gleichgewicht, gewöhn-ilich
ca. 3 Stunden nach Inbetriebnahme, erreicht war.
Es wurde eine Reihe von Versuchsläufen bei unterschiedlichen
Aufkochleistungen (boil up rates) durchgeführt. Wenn bei einem bestimmten Lauf das Gleichgewicht erreicht
war, wurden der Druckabfall über die Kolonnenhöhe
sowie die Zusammensetzungen der an der oberen und der unteren Pröbeentnahmeetellen entnommenen Proben
ermittelt und notiert. Die Ermittlung der Zusammensetzungen der Proben erfolgte durch Vergleich der
BrechungsindicöS der Proben mit einer Skala von
Brechungsindices einer Anzahl von n-Deeanol/2-Methylnaphthalin-Gemischen
bekannter Zusammensetzung. Der Brechungsindex wurde unter Verwendung eines Refraktometers
gemessen, das für die mittlere' Natriumlinie bei 5893 A geeicht war und auf einer Temperatur von
400C + 0,050C gehalten wurde. Aus diesen Messungen
wurde die Anzahl der theoretischen Böden in der Kolonne und daraus· die einem theoretischen Boden
äquivalente Höhe'(H.e.t.P.) unter Verwendung des MeCabe-Thiele-Diagramms ermittelt, das als anwendbar
gelten kann, da die latenten, Molwärmen von n-Decanol
und 2-Methylnapthalin ähnlich sind. Die Angaben
über das Dampf-Flüssigkeits-Gleiehgewicht für diese
Materialien bei 1,5 und 3 mm Hg Druck sind der
Abhandlung von Taylor, Ellis und Hands in J. Appl. Chem. 1_6 (1966), Seite 245, zu entnehmen.
Der Druckabfall über die Höhe der Kolonne je theoretischen Boden wurde eben-
■■■'·.-. BAD ORiGfNAL
1098 35/ 134
falls berechnet. Die Resultate sind in der Tabelle zusammengefaßt. Der Anteil der lichten Querschnittsfläche in der Kolonne betrug ca. 69 $, und der Säulendruck
der Kolonne 1,5 mm Hg.
-17-
0 9 8 3 C- / 1 3
fcri | luch Aufkoch- Aufkocb- leistung in , leistung kg.mol. lb«mol· kg* |
15,8 | 3,26 | 2505 | in Ib-: -1 -2 |
Druck abfall über Klbnnen- |
Zusammen setzung der Proben von oben unten |
6,52 | Anzahl der theore tischen |
Höhe d. entspre chenden theore |
Druck abfall pro theor. |
h -m / hm ^ h
■■■ ' ■ , ■ ■ -■ " . ' . . |
4,49 | 0,925 | 695 | ti 1It ά | höhe (mm Hg) |
TMoT-^ Methvl- naphthalin; |
5.09 | Böden | tischen Bodens m (ft.) |
Boden (mm Hg/ th.Bod·»)] |
|
1,1 | 8,87 | 1,836 | HU | 513,0 | 1,14 | 27,5 | 5,30 | 1,513 |
0,606
(1,98) |
0,754 | |
ο «ο |
1,2 | 7,53 | 1,562 | 1201 | 145,6 | 0,132 | 40,95 | 5,10 | 2,085 | 0,438 χ ' (1,438) |
0,0632 |
OO
Ol |
1,3 | 11,33 | 2,344 | 1802 | 289,0 | 0,355 | 29,7 | 5,0 | 1,7615 | 0,52 (1,705) |
0,202 |
ει/. | i,4' - | 11,88 . .. | 2,46 | • 1889 | 246,0 | 0,27 | 29,4 | 5,7 | 1,782 | 0,513 ' '.. (1,684) |
0,1514 |
*·■ | 1,5 | 5,91 | 1,224 | 941 | 369,0 | 0,617 | 25,2 | 4,9 | 1,656. | 0,552 (1,812) |
0,373 |
.1,6 | 8,8 | 1,822 | 14-01 | 387,0 | 0,656 | 26,2 | 4,6 ', | 1,578 . | 0,579; (1,90) . |
^ 0,417 | |
1,7 | 3,91 | 0,81 | 623 | 192,7 | 0,1927 | 35,1 | 4,55 | 1,944 | 0,47 " ·.. (1,542) - |
0,099 0,209 j |
|
1,8 | 4,98 | 1,032 | 794 | 287,0 | 0,378 | 28,1 | 3,20 | 1,806 | 0,506 (1,662) |
0,0497 | |
1,9 | 11,65 | 2,404 | 1848 | 127,5 | 0,113 | 40,15 | 3,45 | 2,257 | 0,406 (1,33) |
0,0804 | |
1,10 | 162,6 | 0,18 | 30,65 | 2,2065. | 0,414 (1,36) |
0,3685 | |||||
1,11 | 378,5 | 0,625 | 19,30 | 1,697 | 0,537 (1,767) . |
N1? CO
Die einem theoretischen Boden entsprechende Höhe (H.e.t.P.) und der Druckabfall pro theoretischem
Boden sind im Vergleich zu den entsprechenden, mit anderen Piillkörpern unter ähnlichen Bedingungen
erzielbaren Werten günstig.
- Patentansprüche -
-19-
109835/1349
Claims (3)
1. Füllkörpermaterial für Destillationskolonnen, bestehend aus Streckmetall, dadurch gekennzeichnet,
daß das Füllkörpermaterial aus mehreren Doppelplatten aufgebaut ist, deren jede aus zwei
Streckmetalltafeln besteht, die Rücken an Rücken aneinander derart befestigt sind, daß die Strangkreuzungen
jeder Tafel zentral über den Öffnungen der anderen Tafel liegen und die Stränge der
einen Tafel, die aus der Mittelebene der Doppelplatte heraus vorspringen, sich jeweils an der
Unterseite der von den betreffenden Strängen begrenzten Öffnungen befinden. „^
2. Füllkörpermaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß jede Doppelplatte aus einer einzigen Streckmetalltafel aufgebaut ist, die übergefaltet
und in einer linie entlang der kurzen Diagonale der Maschen zerschnitten wurde, worauf die beiden
Hälften entlang der gleichen Linie eben genügend weit gegeneinander verschoben worden sind, daß ihre
Maschen verriegelnd ineinandergreifen. .
3. Destillationskolonne mit einer fraktionierenden
Pülikörperanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß
die Füllkörperanordnung aus einer Anzahl von Doppelplatten gemäß Anspruch 1 oder 2 besteht", die vorzugsweise in der Kolonne in Eorm von vertikal ab-
BAD ORIGINAL
:■ .1 OS H 3 b ■ . * ϊ {.i ■ ■
.20- 2ÜG5295
wechselnden «yllndrlschen Abschnitten von gleiter
Querechnltteflächt wie die Kolonne angeordnet sind,
die je eine Ansabl τοπ parallelen vertikalen Doppelplatten aufweisen, die jeweils unter rechtem Winkel
In befug auf die Doppelplatten der benachbarten *J
Abschnitte angeordnet sind.
BAD ORIG/NAL
109835/ 1 3Ä9
Leerseite
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Family Applications (1)
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GB (1) | GB1263479A (de) |
NL (1) | NL7001636A (de) |
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1969
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- 1970-02-05 NL NL7001636A patent/NL7001636A/xx unknown
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Publication number | Publication date |
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FR2032732A5 (de) | 1970-11-27 |
US3687818A (en) | 1972-08-29 |
NL7001636A (de) | 1970-08-07 |
CA944272A (en) | 1974-03-26 |
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